本发明提供了一种模拟地下水回灌过程的物理模型试验系统及方法，涉及涉及市政施工技术领域，包括：流场模拟机构，包括封闭透明外箱和孔式透明内箱，所述孔式透明内箱设置在封闭透明外箱内部，所述孔式透明内箱的侧壁上开设有若干透水孔，孔式透明内箱内设置有透明土模型体；回灌井模拟机构，设置在透明土模型体内，用于模拟回灌井设备，回灌井模拟机构的底部与孔式透明内箱的底部相连；抽灌一体化机构，与流场模拟机构和回灌井模拟机构相连，用于抽取地下水和回灌地下水；中央控制机构，与所述抽灌一体化机构相连，用于控制抽灌一体化机构，实现抽水量和回灌量的调节。本发明能够真实模拟地下水环境，实现地下水回灌过程模拟。