本发明公开一种基于聚类雨衰关系的雨强自适应估计系统及方法，所述系统包括依次连接的：微波通信网、数据采集处理终端、聚类单元、雨强反演单元；数据采集处理终端基于微波通信网中各链路发射端和接收端的电平信号，获取待测区域以及若干组历史降雨时段中的雨致衰减率，并将历史雨致衰减率构建为降雨样本集；聚类单元采用聚类方法将降雨样本划分为k类，并根据距离最小原则对待测区域的雨致衰减率进行自动归类；雨强反演单元利用最小二乘法对各类降雨样本分别建立雨衰关系，并对待测区域进行降雨强度反演。本发明能够适用于各类降雨样本的雨衰关系，进而实现降雨的精细化定量估计，可广泛应用于降水信息监测等气象信息遥感领域。