本发明提供一种透射电镜样品厚度的测量方法,包括如下步骤:步骤一、建立孪晶面的第一模型;步骤二、建立孪晶面的第二模型;步骤三、通过将第一模型和第二模型组合获得孪晶面的第三模型;步骤四、将透射电镜样品放入电镜后,不倾转样品,采集所检测区域的明场图像和暗场图像,通过明场像和暗场像相结合的方式测量出孪晶面的投影宽度;步骤五、将透射电镜样品沿着平行于孪晶面的晶带轴倾转角度,采集步骤四中所述孪晶面在该工况下的投影宽度;步骤六、将步骤四中和步骤五中测量出的孪晶面的投影宽度均代入第三模型中,确定检测区域的样品厚度。本发明可快速精确的测量出透射电镜所检测区域的样品厚度。