本发明公开了一种基于改进的深度神经网络的深海声源测距方法及系统，用于测量垂直阵与声源的距离，所述垂直阵包括N个阵元；所述方法包括：将垂直阵的每个阵元实时测量的复声压值经过FFT处理，得到离散的M个频率值，由此构成数据维度为2×M×N的序列，对该序列进行频域归一化处理；将频域归一化处理后的序列输入预先训练好的深度神经网络，输出一个L×1数组，获取该数组中最大值对应的输出层神经元的序号，由此估计声源距离。本发明的方法能实现对典型深海环境下水下声源的距离估计，可以显著提高测距精度和稳定性。