本发明公开了一种无人艇拖带震源的海上地震探测系统。所述探测系统中，中央控制主机与母船定位模块相连接；中央控制主机通过信号传输缆与地震电缆连接，地震电缆通过所述信号传输缆牵引于母船的船尾且信号传输缆以及地震电缆位于水中；信号传输缆与地震电缆之间设有导向舵，导向舵用于调整地震电缆的位置；地震电缆的末端设有艉标；无人艇内的动力控制装置、震源控制器以及无人艇定位模块分别与主机通过无线通信模块进行信息交互；震源控制器通过炮缆与水下震源连接；水下震源设于所述无人艇的艇尾。能够实时对震源与信号采集缆进行空间位置的相对调整，提高探测精度。