一种三维微纳结构光刻系统，包括数字掩模装置、空间光调制器、投影物镜和工作台，其中：数字掩模装置与空间光调制器电性连接，投影物镜设置于空间光调制器与工作台之间，工作台用于固定待光刻的基片；数字掩模装置用以生成数字掩模，数字掩模包括图形曝光区，数字掩模装置将数字掩模上传至空间光调制器，空间光调制器用以显示数字掩模，光经过空间光调制器上的图形曝光区后射向投影物镜，图形曝光区的高度与曝光剂量呈正比；投影物镜将图形光投影在基片上，工作台驱使基片在平面内沿设定路径移动曝光电性。本发明的三维微纳结构光刻系统，结构简单、精度高、成本低、快速高效。本发明还涉及一种三维微纳结构光刻方法。