本发明提供了一种基于超声波技术的隧道衬砌网格化精检方法及系统，该方法将相控阵超声检测装置与网格化精检台车综合作为隧道衬砌结构的精检扫描机构，按照环纵向组合扫描的方式全覆盖扫描隧道衬砌采集衬砌内部数据；扫描时将检测得到的数据实时地上传到现场的检测主机和远端服务器系统；进而基于检测网格的空间位置对检测得到的各网格衬砌内部数据进行三维重构，并通过合成孔径聚焦成像三维数据处理方法实现检测数据的三维表达，形成高质量的衬砌内部检测结果并基于其识别衬砌内部缺陷。采用该方案能够实现隧道衬砌结构的全覆盖检测，克服了现有衬砌检测技术全面性不足、作业效率低的问题，在实现衬砌高精度连续检测的同时保证快速的检测效率。