本发明提供了一种基于北斗时钟信号的高分辨率相位同步系统及同步方法，包括北斗卫星时钟模块、调理整形模块、DDS模块、延迟模块、第一相位重合检测模块、第二相位重合检测模块、FPGA可编程计数器模块、相位调整器与数据处理模块、显示模块和电源模块；本发明中的电路结构简单，成本低廉，抗干扰能力强，由于采用了区别于传统相位同步方法的同源异频相位重合检测技术，本发明的相位测量分辨率和相位同步精度均得到了大幅度提高，系统的鲁棒性更强，稳定性、可靠性更高，任意时刻北斗时钟信号之间的相位同步精度优于1ps。