本发明公开一种基于数字孪生的天然径流模拟方法及系统，涉及天然径流模拟技术领域，解决现有天然径流模拟方法无法真实模拟出天然径流同时在模拟过程中无法去除人为影响的技术问题；本发明包括选择具体的流域作为模拟对象，并构建相应数字孪生体；实时监测流域的状态数据并输入到数字孪生体，对数字孪生体内部的数据进行同步更新，同时驱动数字孪生体获取径流模拟数据，通过比对径流模拟数据与所述状态数据中的径流数据计算比对获取模拟偏差，基于模拟偏差对数字孪生体的参数进行调整优化；采用当前下垫面和水文气象条件并从处理后的数字孪生体中移除水利工程，以模拟无人为影像和干扰的天然径流；本发明提高天然径流模拟的可靠性和精度。