本申请公开一种海上地震数据低频弱信号恢复的方法及系统，该方法包括：获取地震道数据求取原始反射系数，褶积得到第一地震记录数据；计算第一地震记录数据与地震道数据的第一残差，修改反射系数得到第一密集反射系数序列；利用第一密集反射系数序列与俞氏子波谱约束的远场子波相褶积得到第二地震记录数据；计算第二地震记录数据与地震道数据的第二残差，修改反射系数得到第二密集反射系数序列；迭代计算得到低频弱信号恢复的反射系数；约束远场子波，得到恢复低频弱信号的宽带子波；褶积得到低频恢复后的地震数据。本发明实现频率域求取低频端加权因子，从而恢复了地震信号源的低频信号。