本发明是一种井下钻机姿态测量仪及其测量方法。测量仪固定于钻机推进器的轨道上，包括电源电路模块、惯性测量系统和控制显示部分，惯性测量系统包括三轴光纤陀螺仪、三轴加速度计、DSP处理器和FPGA采集电路等，控制显示部分包括STM32控制器和显示器等。测量方法中，STM32控制器发送测量点位置信息和寻北命令给FPGA采集电路，三轴光纤陀螺仪和三轴加速度计开始工作，将敏感的转动运动的角速度和平移运动的加速度在DSP处理器进行姿态解算，得到钻机的姿态；然后，惯性测量系统一直实时测量钻机的当前姿态直至测量结束。本发明无需借助外界信息仅依靠装置自身就可以自动、快速、精确地测量与显示井下钻机姿态信息。