本发明实施例提供一种基于多延时特性多变量校正的烟气NOx预测方法及系统，包括：获取火电厂实时保存的生产运行数据并清洗，保留目标特征数据、以及其他数据；根据变量参数的生产运行数据和目标特征数据分别构建各变量参数的延时特性模型，每个延时特性模型各自对应的变量参数、对应的边界条件；将构建延时特性模型所需的生产运行数据提取出来作为建立预测模型；按工况划分清洗后的生产运行数据成不同的样本，根据不同的生产运行数据样本建立所有变量参数与目标特征的回归模型，训练回归模型得到NOx预测模型；通过NOx预测模型预测在脱硝系统出口的烟气NOx浓度。对多延时特性量化实现高精度建模，提高脱硝系统出口的烟气NOx浓度的预测效率。