本发明涉及一种煤粉燃烧在线检测控制系统和方法。所述系统包括拉曼光谱仪、拉曼光谱解析器、服务器、混配煤控制器和燃烧器控制器。拉曼光谱仪用于生成待混配煤拉曼光谱及待燃烧煤拉曼光谱；拉曼光谱解析器用于解析待混配煤拉曼光谱生成待混配煤拉曼光谱特征参数，及解析待燃烧煤拉曼光谱生成待燃烧煤拉曼光谱特征参数；服务器用于根据待混配煤拉曼光谱特征参数生成混配煤控制策略信息，以控制混配煤控制器调节原煤混配，及根据待燃烧煤拉曼光谱特征参数生成燃烧器控制策略信息，以控制燃烧器控制器调节原煤燃烧。本发明技术方案能够在线检测燃煤的煤质特性与燃烧特性，并对燃煤混配和燃烧进行自动化控制调整，提高燃煤的燃烧效率。