本发明公开了一种基于同位素计算农田支沟退水量、识别水体年龄分布的方法，根据氧同位素含量、氡同位素活度分别计算得到各农田单元灌溉水下渗进入地下的比例、侧渗进入支沟的比例，结合农田单元的灌溉水量和同位素质量平衡的端元混合模型计算得到各农田单元灌溉水侧渗进入支沟的水量、补给到支沟退水的地下水总水量、下渗进入支沟占支沟退水水量的比例、侧渗进入支沟占支沟退水水量的比例、区域地下水进入支沟占支沟退水水量的比例，解决了现有技术不能准确示踪农田灌溉水下渗、侧渗排出进入沟渠的比例、支沟退水过程中地下水补给作用的缺陷。本发明通过绘制伽马曲线，得到农田‑支沟回归退水的水体年龄分布情况。