本发明涉及一种星载双波段共孔径GNSS‑S雷达系统及其海上目标跟踪方法，所述系统包括：直达感知天线(10)，用于接收导航卫星的直达信号；对海探测天线(30)，用于接收海上目标的散射信号；雷达主机(20)，用于同步接收、放大和采集所述直达信号和所述散射信号，并实时传输至在轨实时处理单元(40)，同时根据所述在轨实时处理单元(40)输出的跟踪波束指向信息控制所述对海探测天线(30)调整跟踪波束；以及所述在轨实时处理单元(40)，用于捕获跟踪所述直达信号并提取导航信息，对所述散射信号进行在轨实时处理，提取海上目标的位置并计算跟踪波束指向信息。本发明可实现大范围海面、大批量目标的在轨实时检测和长时间连续跟踪。