本发明提供了一种基于偏振编码的相衬显微系统及其成像方法，该系统包括光源、载物台、物镜和CCD图像传感器；在所述光源与载物台之间依次设有第一透镜和第一偏振片，在所述物镜与CCD图像传感器之间依次设有第二偏振片、四分之一波片、第二透镜和第三偏振片；所述第二偏振片位于物镜和四分之一波片之间的傅里叶变换平面处，且其中心位置为竖直方向偏振，第二偏振片的外周位置为水平方向偏振。本发明通过调节入射光处的第一偏振片，可以灵活调控参考光和信号光的光强，从而获得最佳对比度的显微图像。还可通过改变入射光偏振，获得样品的暗场显微图像。