本公开的基于柱面MIMO面阵的成像系统及成像方法，成像系统包括多个弧线MIMO线阵和多个母线MIMO线阵，所述多个弧线MIMO线阵和多个母线MIMO线阵张成二维柱面MIMO面阵；其中，发射天线在弧线MIMO线阵方向呈满采样/欠采样等角度间隔分布，在母线MIMO线阵方向呈欠采样/满采样等间隔分布；接收天线在弧线MIMO线阵方向呈欠采样/满采样等角度间隔分布，在母线MIMO线阵方向呈满采样/欠采样等间隔分布。基于上述系统提出了相应的成像算法，能够在不伤害被检人体的同时，实现天线波束对被检人体目标区域更加均匀的覆盖，并获得较高的成像分辨率，降低制造成本，易于布置，应用环境适用性强，实现机场、地铁与火车站等环境下快速的人体安检。