本发明公开了一种非均匀地层条件耦合随机场建模方法及系统，针对现有的随机场模拟方法中，地层简化为均匀厚度以及钻孔数据使用不充分的问题，提出了考虑地层互相关以及材料自相关的非均匀厚度地层的条件耦合随机模拟方法。通过将有限元模型划分为足够数量的单元，确定各单元土体所属地层以模拟地层起伏状况；基于Co‑Kriging理论，充分考虑了钻孔数据的约束作用以及材料各参数随机场、各地层之间的相关性影响，从而实现地层土体参数的精细化建模，提高地层土体参数随机模拟的可信度、精准度，该方法可用于具有钻孔数据的多地层多参数随机场的建模计算。