本发明提供一种冬小麦关键生育期根系土壤含水量遥感监测方法及系统，其中方法包括提取冬小麦全生育期光谱影像并进行预处理，还包括以下步骤：获取灌区样本数据；获取卫星遥感样本数据；构建冬小麦生育期分类特征；构建基于支持向量机回归的深层土壤含水量预测模型并进行训练；评定关键生育期深层土壤含水量反演结果精度。本发明提出的一种冬小麦关键生育期根系土壤含水量遥感监测方法及系统，通过设置光谱阈值以及计算多个归一化指数实现对冬小麦所处生育期的准确辨别，并通过支持向量机回归模型实现对冬小麦根系土壤水分的准确预测，保证冬小麦关键生育期的墒情监测，为数字灌区建设提供有效的技术支持。