本发明公开了一种柱面雷达成像系统，包括：由若干阵元集合方阵构成的柱面阵列天线、数据采集模组以及成像模组；各阵元集合方阵的首行和尾行的位置设置有发射阵元；各阵元集合方阵的首列和尾列、除了所述发射阵元之外的位置设置有接收阵元；数据采集模组与各接收阵元电气连接，用于采集各接收阵元接收的初始回波信号，并对所述初始回波信号进行处理，获得回波信号；所述成像模组与所述采集模组电气连接，用于对采集模组获得的回波信号进行处理，获得三维散射强度图。本发明通过在柱面阵列天线中的各阵元集合方阵的首行和尾行设置发射阵元，在各阵元集合方阵的首列和尾列设置接收阵元，能够减少阵元的数量，提高数据采集的效率，提高成像的效率。