本发明公开一种基于路径识别的高速公路移动支付收费系统和方法，其中该系统包括：车辆认证识别子系统，设置于高速公路出入口，包括车牌识别装置和车道控制计算机；车牌识别装置用于收集车辆信息；车道控制计算机用于将车牌识别装置收集的车辆信息上传至计费支付及电子发票子系统；车辆位置信息采集子系统，包括车载前端机具；车载前端机具用于随车收集车辆位置信息，将车辆位置信息上传至计费支付及电子发票子系统；计费支付及电子发票子系统，用于根据车辆位置信息计算车辆行驶路径，根据车辆行驶路径计算车辆通行费用；查询与车辆信息绑定的预定义扣费方式；按查询到的预定义扣费方式扣除车辆通行费用。本发明可以提高高速公路计费的准确性并降低成本。