本发明公开了一种路面不平整度辨识系统，包括现场测量系统、数据分析处理平台和数据输出及显示终端；现场测量系统包括测量车系统、数据采集模块、数据转换模块、数据通信模块和数据存储模块；测量车系统包括测量车和牵引车，测量车可绕一转轴相对于牵引车转动、并可沿一滑轴相对于牵引车移动；测量车车轴的中央位置或位于车轴中央上方的车厢上安装有一个传感器；数据采集模块采集传感器测量得到的竖向响应，数据转换模块进行数据转换，数据通信模块将数据传输至数据存储模块进行存储；数据分析处理平台用于根据采集得到的竖向响应数据辨识路面不平整度；数据输出及显示终端用于实时输出和显示数据分析处理平台的计算结果。