本发明涉及一种大跨度桥梁风振响应预警系统和方法，本发明包括监测前端模块、数据采集和传输模块、数据处理和计算模块以及评估预警模块。监测前端模块与数据采集和传输模块持续监测桥址区风环境及桥梁风振响应数据并建立标准化数据库；随后，数据处理和计算模块建立动态的两阶段GRU混合预测模型用于预测桥址区风场以及桥梁风振响应；最后评估预警模块根据响应预测值对大跨桥梁安全性能进行评估及预警。本发明可提前预测大跨桥梁在台风作用下的风振响应，高效可靠且泛化能力好，有助于提高大桥管理部门的应急预案制定管理水平，以保证大跨桥梁结构及桥面行车安全。