本发明公开了一种轮廓与深度顺序辨识的复合材料分层损伤辨识方法，首先定义主动式的压电传感器与被动式的应变传感器布局；其次，对各个压电传感器进行依次主动激励和信号接收，通过损伤前后的信号作差，获取损伤的散射波；然后利用交替时间反转相位合成的方法，估计损伤的中心位置，依次利用直达波的飞行时间，估计分层损伤的边界点，并基于获得的多组边界点进行损伤边界拟合；再次，建立基于贝叶斯后验概率的辨识分层深度的数学模型，在估计出的损伤边界的基础上，通过应变测量更新后验概率模型，最终确定分层深度。本发明通过提出一种主动和被动式信息协同利用的框架，实现分层损伤的区域和深度的可靠辨识，精度高、实用性强。