本发明公开了一种基于多分辨率奇异值分解的大地电磁信噪分离方法及系统。该方法包括：获取实测大地电磁数据并分段；针对每一段大地电磁信号分别构造Hankel矩阵，并使用奇异值分解一层得到不同分辨率的近似信号和细节信号，利用不同分辨率的近似信号标准差和细节信号标准差的差值将大地电磁数据分为有用信号段或强干扰数据段；再利用多分辨率奇异值分解（MRSVD）算法分解每个强干扰数据段的近似信号得到大尺度噪声轮廓，并将强干扰数据段的信号减去对应的所述大尺度噪声轮廓得到有用信号段；将有用信号段和去噪后的数据段进行重构得到大地电磁有用信号。本发明所述方法引入MRSVD算法进行分解，分解误差小，能精细地保留更多的低频有用信号。