本发明公开了基于欠失数据预测页岩平面分布的方法及装置，能够实现页岩目标层优质页岩在平面上的分布特征的准确预测，缩短页岩气勘探周期，提高开发效率。该方法包括：输入目标区域内的二维地震数据，分析确定数据的控制范围、缺失程度；对二维地震数据中的二维线进行清理，去各层中相互矛盾的二维线；对二维地震数据进行标定和修正；根据标定的页岩目标层，按三维建模的方式对经过修正的二维地震数据进行三维空间统一建模；按三维反演的方式对二维资料进行统一反演运算，获取目标区域的二维测线反演结果；根据二维地震数据的页岩层位信息，提取页岩目标层的二维测线反演结果，获取页岩厚度的分布预测数据。