一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，包括工作平台，工作平台上安装有用于夹持并转动钢管的三爪卡盘、接触在钢管端面的位移传感器以及带动位移传感器水平移动的位移推进装置，三爪卡盘上安装有一组对钢管变形的整形部，一组整形部的内壁上分别设有圆弧槽，一组圆弧槽在三爪卡盘夹紧下形成对钢管定型的圆筒结构，本申请中设有安装在三爪卡盘上的整形部，在测量时通过三爪卡盘带动整形部夹紧钢管，进而在夹持过程中对弯曲的钢管进行夹紧矫正，确保测量的准确性。