本发明公开一种自平衡式超声波铁路钢轨检测小车。所述检测小车平衡水箱(13)的底部安装两个滑块Ⅰ、Ⅱ(23、23ˊ)分别与所述两条导轨Ⅰ、Ⅱ(15、15ˊ)上表面滑动接触。陀螺仪角度传感器(12)用于实时检测所述检测小车左右侧倾的方向和幅度,并发送给所述水箱电动推杆(14)动作信息,平衡水箱(13)在平衡水箱电动推杆(14)的推动之下,使所述平衡水箱(13)沿导轨Ⅰ、Ⅱ(15、15ˊ)向倾斜方向反向移动,调整所述检测小车整体的重心,从而达到平衡所述检测小车的目的。本发明能够在检测小车倾斜瞬间修正其平衡状态,可减小工作人员的劳动强度以及检测的准确性。