本发明公开了一种考虑天线方向图的探地雷达绕射叠加成像方法及系统，该方法包括下述步骤：在待测构件上设置收发天线和相应测线，收发天线沿测线进行共偏移距B‑Scan采样；提取接收的每一道回波信号；计算电磁波经发射天线发射、点散射体散射和接收天线接收的行程；提取成像空间每个成像点电磁波的旅行时；设置成像区域的范围值和像素点的采样间隔，根据旅行时建立接收信号索引；根据旅行时索引提取各成像空间点散射的电场值；获取雷达系统中天线的方向图；修正绕射叠加偏移，将每一道接收数据计算的成像空间点散射电场值叠加作为偏移后的成像结果。本发明在偏移成像方法中引入天线辐射方向图，提高了对地下目标的成像精度和成像效果。