残留应力的测量方法，根据测量原理可分为机械与物理测定法。
机械测定法是把存在残留应力的部分，用切削或腐蚀的方法逐层除去，使剩余部分消除了部分应力，并相应产生变形，测定此变形量，即可推算残留应力。应用这一方法，可根据零件不同形状（圆筒、圆板、球等），从表面向内或从内向外逐层切割或腐蚀，即可求得残留应力分布状态。此法可以测得宏观及微观的平均残留应力。其优点是简单易行，缺点是是被测零件被切割而破坏。
物理测定法有磁性法及X射线法。磁性法是利用材料在应力作用下磁性质的变化原理，这仅适用于磁性材料。X射线法是利用X射线在金属材料（品晶体结构）内产生衍射现象的原理。此法的优点是不需破坏披测零件，并且可以测定宏观及微观区域的应力。X射线法获得了广泛应用。
