本发明涉及一种水下目标检测系统及检测方法，所述系统用于控制多个无人艇对一待检测海域进行检测，所述水下目标检测系统包括多个无人艇、检查控制器和目标检测控制器；所述无人艇包括检测无人艇和基准无人艇，各个无人艇的船身底部设置有一声呐，所述无人艇的上方设置有无线通讯模块和无人艇控制器，所述无人艇控制器分别与所述无线通讯模块和所述声呐进行通信。本发明将无人艇分为基准无人艇和检测无人艇，检测无人艇负责沿既定的检测路径进行水下目标检测，基准无人艇则周期性地对水下目标检测设备进行检查，保障检测无人艇的声呐检测设备的检测准确性，从而提高水下目标检测的准确性，无需设置其他的校准设备，降低了无人艇声呐校准的成本。