本发明公开了一种沥青混凝土心墙坝全断面变形监测系统及方法，包括信号处理模组、分布式光纤组和铺设辅助模组；所述信号处理模组包括测试主机、脉冲信号发生器和光电信号转换器；所述分布式光纤组包括应变监测光纤和温度补偿光纤，分布式光纤组在坝体中至少设有两组，分别位于坝体下半部和上半部，应变监测光纤均铺设在坝体心墙中，温度补偿光纤铺设在同一水平高度的坝体中，应变监测光纤和温度补偿光纤均沿坝体心墙轴向水平铺设，且与光电信号转换器连接，通过测试主机监测沥青混凝土心墙全断面（轴向）的沉降变化，进行线、面形式的沉降监测，实现观测与传输的同步性，具有更广泛的适用性。