一种非接触应变场与声发射联合分体式测量系统及方法，包括：测试试样、试验机夹具、声发射传感器、声发射采集系统、摄像头、图像采集控制设备和固定装置；测试试样为矩形条状的无磁性材料，试验机夹具数量为两个，试验机夹具分别夹持在测试试样的上下两端，对测试试样进行拉伸；声发射传感器和摄像头分别固定在测试试样的左右相对两侧，声发射传感器将采集的声信号发送至声发射采集系统，摄像头将采集的图像信号发送至图像采集控制设备；声发射传感器为圆柱体，圆柱体的顶面为传感面，声发射传感器通过固定装置固定，使得声发射传感器的传感面紧贴测试试样的表面。本发明结构简单，可靠性强，测试精度高，能够有效解决无磁性材料的固定问题。