本发明提供了一种子母弹总体布局系统及子母弹协同探测方法，包括：母弹部件、子弹部件；所述母弹部件包括：母弹前弹身载荷舱、母弹内发射导轨、机械接口；所述子弹部件的数量为一个或者多个；所述母弹部件携带一个或者多个子弹部件；所述子弹部件均匀间隔并列布置于母弹前弹身载荷舱内；所述子弹部件由母弹内发射导轨通过机械接口紧固连接；所述母弹部件包括：母弹天线整流罩、母弹弹载数据链、母弹信息处理控制模块、母弹固体发动机以及母弹舵机舱。本发明对目标探测距离提升至N3/4倍(N为协同探测子弹数量，N≥2)，方位探测精度也较大提升。