本发明公开了一种基于X射线几何投影莫尔条纹的精密位移测量装置,该装置包括:同步辐射加速器,用于产生平行同步X射线光;双晶单色器将X射线光转换为单一波长、高准直的平行X射线;X射线垂直照射顺序平行放置的指示光栅和标尺光栅,以产生莫尔条纹;标尺光栅与运动部件连接在一起;X射线探测器,用于探测莫尔条纹并输出相应的电信号;条纹细分和显示装置,用于对X射线探测器输出的电信号进行条纹细分和显示处理。本发明还公开了一种基于X射线几何投影莫尔条纹的精密位移测量方法。本发明能够提高现有光栅莫尔条纹位移测量技术的分辨率和灵敏度,增加两块光栅之间的距离,降低光栅安装过程中的难度,提高系统使用的稳定性和可靠性。