一种基于数字全息与粒子图像测速(PIV)的云粒子湍流同步测量装置，包括壳体(1)，壳体(1)上设置有激光发射臂和激光接收臂，两臂之间形成采样区，壳体(1)内部设置有双光路全息测量单元、PIV湍流测量单元和控制单元(27)。双光路全息测量单元用于产生两束激光，一束激光沿原光路传输后由激光发射臂发射，另一束激光经重定向传输后由激光发射臂发射，两束激光经采样区交叉入射到激光接收臂，分别成像于两台相机上得到全息图像。 PIV湍流测量单元用于产生激光束形成片状光源，由激光发射臂发射，照射到采样区域间的流场，获取粒子的散射图像。可同步实现全息云粒子测量和湍流测量，在增加采样量的同时，提高测量精度。本发明还涉及一种基于数字全息和PIV的云粒子湍流同步测量方法。