本发明公开了一种数字全息显微相位误差同时补偿方法，属于光学成像校正技术领域，解决的是现有方法计算量大、不适合动态相位测量的技术问题，所述方法包括步骤如下，S1、采集待测物体的全息图作为原始全息图；S2、对原始全息图进行傅立叶变换处理得到原始展开相位S3、对原始展开相位作旋转变换得到旋转相位将原始展开相位加上旋转相位进行离轴倾斜误差补偿并得到补偿相位S4、对补偿相位作翻转变换得到翻转相位将补偿相位减去翻转相位进行二次相位误差补偿并得到最终相位本发明还公开了一种实现上述方法的数字全息显微相位误差同时补偿装置。本发明能简单且准确去除离轴倾斜误差和二次相位误差。