本实用新型提供一种水下信标定向定位系统，包括正向超短基线系统和反向超短基线系统，水上运载器端的定位系统和第一惯性导航系统，以及水下运载器端的第二惯性导航系统和水听器阵。在水下运载器上设置水听器阵进行二次定位，提高了水下定位深度，实现了深海海底的水下信标定向定位。通过正、反向超短基线系统和第一、第二惯性导航系统实现了正、反双向同时定位水上‑水下运载器的相对位置，获得的数据频率更高，定位效率更高，同时也提高了定位的准确率；以及将水听器阵设置在水下运载器上，比将水听器阵设置在水上运载器上，噪声干扰更小，因此基阵接收到的信号质量更好，便于后续的位置信息处理，得到更精确的位置信息。