本发明公开了一种石英晶片厚度分选机，包括上料模块、取料模块、厚度测量模块、分选模块；取料模块包括取料电机，取料电机的输出端连接取片臂的固定端，取料电机能够驱动取片臂绕其固定端旋转；取片臂的自由端设置有上电极；取料电机的一侧设置有上料模块，取料电机的另一侧设置有厚度测量模块；厚度测量模块的一侧设置有分选模块。本发明能够实现石英晶片的全自动分选，进料、测量和分选都由单独电机控制，能够大幅度地提高晶片厚度测量的速度，提高分选效率，减少人力成本。本发明还公开了一种石英晶片厚度分选方法。