本发明涉及一种石油生产多参数测量同轴光电一体式传感器，其包括电容测量模块、电导相关测量模块、近红外吸收式环形多探测点光纤相关测量模块和电路控制系统，电导相关测量模块设置在近红外吸收式环形多探测点光纤相关测量模块的轴向两侧且同轴布置，并基于此提出一种测量方法，获取传感器的输出信号，依次计算融合截面持气率、流量参数和矫正持水率，获得最终多相流参数及截面气相分布特性。本发明解决了截面多相流流量、持率及气相分布特性测量困难和测量误差较大的问题，结构精巧、造价低、无可动部件且可靠性高，可在石油生产测量领域广泛推广。