本发明提供基于高斯过程回归的隧道支护方案决策方法及系统，包括以下步骤：步骤1：采集隧道当前几何参数和地质参数；步骤2：生成可选支护方案；步骤3：选取部分备选支护方案建立数值模型，计算支护后围岩稳定性计算值及支护费用；步骤4：为其余可选支护方案生成围岩稳定性随机值；步骤5：基于步骤4选取新增备选支护方案，计算支护后围岩稳定性计算值及支护费用；步骤6：更新高斯分布参数，直到连续两次选取的新增备选支护方案间欧氏距离小于规定阈值，停止计算；步骤7：生成支护后围岩稳定性‑支护费用曲线，依据该曲线选取最佳支护方案。本发明通过高斯过程回归方法，对隧道支护方案进行主动决策，提升隧道支护方案选择的合理性。