本发明公开了一种短纤维增强复合材料纤维取向程度定量评估方法，该方法过程如下：倾转样品台拍摄两个不同观察视角下的复合材料断面显微照片，匹配两幅显微照片中同一纤维轮廓点的同名像点，计算轮廓点三维坐标，拟合全部纤维轮廓点为圆柱，以圆柱轴线参数确定表示纤维取向的纤维偏向角和方位角，计算沿特定方向的纤维取向程度。该发明避免了人机交互重新绘制复合材料剖切面显微图像中纤维截面，同时简化了样品制备过程和显微图像处理过程，并避免了绘制纤维截面引入的人工误差。此外可将本发明方法直接用于测量复合材料力学性能测试后材料断面上纤维取向，更能直接考察复合材料力学性能和纤维取向间关系。