本发明提供了一种全波形反演中分时窗提取数据的方法及装置。该方法包括：获取地震数据及预设速度模型，利用声波波动方程及速度模型进行正演模拟，得到正演地震数据；利用初至拾取方式拾取初至时间，估算面波同向轴的平均视速度，确定面波到达检波器时间；利用初至时间，确定第一及第二时间窗口上限值，以及第一及第二时间窗口下限值，以确定第一时窗函数及第二时窗函数；利用面波到达检波器的时间，确定第三时间窗口上限值及第三时窗函数；根据第一时窗函数、第二时窗函数、第三时窗函数及地震数据，确定数据子体，利用数据子体进行全波形反演。本发明利用三个时间窗对地震炮集分时窗提取有效数据，有效去除噪声，为全波形反演提供高信噪比数据。