本发明属于油气资源地质勘探技术领域，公开了一种浅层天然气成因及来源的综合判识方法及识别系统，浅层天然气地球化学特征分析，对采集的浅层天然气样品进行测试，分析地球化学特征；浅层天然气成因判识，通过天然气的组分、同位素等特征可有效判识天然气的成因类型；浅层天然气来源判识，对稠油发育区稀油、稠油和天然气的轻烃指纹进行测试，通过对比，判识浅层天然气的来源。本发明能够满足稠油发育区浅层天然气成因及来源的定量判识要求，于研究区应用效果良好，资料易获取，且易于操作，可以推广应用于其它类似浅层稠油发育的地区，从而提高浅层天然气的识别精度及勘探成功率。