本发明公开了一种C臂机空间定位模型构建系统及方法，包括：C臂机，用于采集正侧位透视图像；注册器，安装在C臂机成像路径上，其上设有示踪器，包括至少两个注册面，每个注册面设有若干标记点；光学跟踪器，用于识别所述示踪器得到其位置信息；上位机，与C臂机及光学跟踪器通信连接，并据此计算得到C臂机发射管中心坐标，并以其为光心、注册器的任一注册面作为虚拟成像平面构建C臂机空间定位模型。本发明解决了基于透视图像信息的空间导航定位核心问题，具有操作简单，辐射量少，精度高等优点，在图像导航定位领域具有重要的应用价值。