一种人工源面波勘探方法，适用于地质勘探技术领域，该方法包括：通过预设台站处的检波器采集从震源传播过来的面波数据；基于矢量波数变换算法，并根据所述面波数据计算得到频散能量图；从所述频散能量图中提取频散曲线，所述频散曲线包括基阶面波频散曲线和高阶面波频散曲线；根据所述基阶面波频散曲线和所述高阶面波频散曲线建立初始地层模型，并根据所述初始地层模型对所述基阶面波频散曲线和所述高阶面波频散曲线进行联合反演，得到地层结构的反演数据。通过上述方法，有效提高了面波勘探结果的准确率。还提供一种面波勘探装置及终端设备。