本发明提供了一种地震面波走时和重力异常联合反演方法与系统，本发明提供的一种地震面波走时和重力异常联合反演方法包括：首先对待反演的地震面波频散数据和布格重力异常数据进行正演得到理论观测数据并计算敏感核；然后根据理论观测数据和敏感核进行反演得到线性化反演模型；基于岩石的速度‑密度关系对线性化反演模型进行修正得到修正后的线性化反演模型；最后根据修正后的线性化反演模型建立联合反演目标函数；利用反演目标函数的解对待反演的地震面波进行反演成像。本发明通过利用地震面波频散数据和布格重力异常数据对地震面波进行联合反演成像，不仅可以大大提高计算的效率，而且也可以提高反演结果的可靠性。