本发明公开了一种适用于高速集成电路的片上纳秒级电源噪声瞬态波形测量系统，该系统是基于千兆赫兹下的环形振荡器并且全部由纯数字电路元件构成，通过环形振荡器器振荡、边缘检测器采样、纹波计数器计数等过程，来实时测量集成电路芯片上具有较大电源噪声的区域的电源噪声峰值及宽度，并在一个时钟周期内恢复出电源噪声瞬态波形。其测量方法有十一个步骤。本发明设计的电源噪声瞬态波形测量系统测量精度较高、易集成、生产测试成本低、对芯片影响较小，因而可以单独用作芯片监测或者测试使用，降低电源噪声对芯片的干扰。