本发明涉及TBM掘进技术领域，具体公开了一种TBM超前地质预报与掘进性能预测数字孪生系统及方法，系统包括：物理实体部分、数字孪生数据部分和虚拟仿真部分；利用地化参数‑钻进参数‑力学参数数字孪生数据库Ⅰ，匹配出岩石力学参数；利用物探参数‑不良地质信息数字孪生数据库Ⅱ，匹配出不良地质的位置与规模；利用地质情况‑最优掘进参数数据库Ⅲ，匹配出TBM的最优掘进参数；构建掌子面前方设定范围内的三维地质模型，进行超前地质预报，同时模拟掘进得到TBM的最优掘进参数，实现TBM掘进。本发明可以在多维度、多时空中各系统的支持下实现在虚拟空间内TBM全生命周期的掘进，为真实掘进提供全方位指导。