本发明实施例提供了一种地表饮用水源集水区灾害情景下污染预测方法及系统，首先获取目标集水区的遥感影像以及数字高程模型，确定目标集水区内的工作区域；然后基于遥感影像、目标集水区内目标污染源的统计数据以及实地调查数据，确定工作区域中每个水文响应单元内目标污染源的信息，并估算每个水文响应单元对应的目标污染源源强；最后基于每个水文响应单元对应的目标污染源源强，对每个水文响应单元在灾害情景下受到的污染进行预测。可以面向地震、洪水、台风等灾害情景，实现了在灾害情景下对目标集水区内的工作区域中每个水文响应单元可能受到的污染情况进行预测，为灾害情景下的应对策略提供理论基础，使得后续的应对策略更充分。