本发明公开了一种基于三分量空心线圈的全航空瞬变电磁探测系统及方法，所述系统包括无人机、空中发射装置和空中接收装置，其中：空中发射装置包括发射机、发射线圈，发射线圈吊装在无人机下方，发射机通过发射线圈向目标体发送一次场；空中接收装置包括三分量空心线圈传感器、前置放大器和接收机，接收机固定于无人机腹部，前置放大器通过吊线与接收机连接，前置放大器下方通过吊线连接三分量空心线圈传感器。本发明解决了已有航空电磁法装备体量大、人力物力投入大、地质灾害排查效率低的缺点，具有成本低、安全性好、勘探成本低的优点，适合高位、远程地质灾害隐患的精细化地球物理勘探，能够有效提升地质灾害隐患排查工作效率。