本发明提出一种基于集成学习的高炉铁水质量预测系统及方法，包括：高炉、热风炉、第一流量计、第二流量计、第三流量计、温度计、压力计、湿度计、炉腹煤气量测分析仪、富氧率测量分析仪、数据采集装置和计算机；将获取的实时待测试高炉数据，经过预处理，获取输入输出参数，使用已经建立好的均方根误差概率加权集成随机权神经网络的多元铁水质量在线预报模型，得到在线预测结果。本发明可以避免离线化验的滞后性和人工操作带来的不确定性，实现实时在线准确软测量，为现场的操作人员及时准确判断高炉内部运行状态提供了关键指标，同时可以根据工况的变化，利用最新的过程数据更新软测量模型参数，避免了时不变模型的局限性，实用价值很高。