本发明提供了一种轨道车辆车轮直径测量设备，包括基座、支架、运动机构、精密回转轴系、测量单元、载物台；所述支架设置在所述基座上，所述运动机构设置在机架上，用于调整所述测量单元的上下位置，进而实现对待测车轮不同切面处的轮廓扫描；所述精密回转轴系设置在运动机构上，用于调整所述测量单元的回转位置；所述测量单元安装在所述精密回转轴系下方，可在所述精密回转轴系的带动下进行回转运动，进而实现对待测车轮的轮廓扫描；所述载物台设置在基座上，用于固定待测车轮。本发明是非接触式直接测量，可以对不同位置的轮廓进行测量，测量位置比较多，自动化程度高，测量误差源少，效率高。