本发明提供一种透射式穆勒矩阵显微成像系统及方法，系统包括照明单元，产生入射光；起偏调制单元，接受采集控制单元的控制，对入射光进行偏振调制从而使入射光具有相对应的偏振态，进而对样品进行照明；检偏调制单元，包括第一DoFP相机和第二DoFP相机用于接受采集控制单元的控制，同步接收穿过样品的出射光并对出射光的偏振态进行检偏形成图像数据；照明单元、起偏调制单元、检偏调制单元沿着入射光的传输方向依次设置且光轴相重合；采集控制单元分别与起偏调制单元、第一和第二DoFP相机相连；数据处理单元，与第一、第二DoFP相机相连，接收图像数据，并处理得到样品的穆勒矩阵阵元图像。保证较高测量准确性，大幅提升成像速度。