本发明涉及盾构姿态实时预测系统和预测模型的构建方法，其中系统包括：具有数据相互双向传输的交互子系统、数据库子系统、模型库子系统，其中，交互子系统：用于前端展示，以及操作和传递模型分析及数据查询的结果；数据库子系统：用于存储和管理盾构项目施工进程中的各种数据，包括有：源数据库、数据采集模块、决策支持数据库、数据目录模块和查询模块；模型库子系统：进行建模分析和提供分析结果，包括有：模型库、模型目录模块、以及训练与决策平台。本发明能够通过盾构掘进过程中的实时参数对掘进姿态进行实时预测，有效提高了施工现场的决策速度与工程质量。