本发明公开了一种基于阵列式光纤超声探头的双模态成像系统及方法，属于医疗成像领域。包括：光声‑超声激发模块，产生多路超声激励激光和光声激励激光；模式切换模块，用于选择性进入超声成像模式或光声成像模式；阵列式光纤超声探头，用于传输激励激光，并在超声成像模式或光声成像模式下，将产生相应的超声波，并将超声波传输到至探头的传感结构上，使探测激光反射并发生干涉，并根据传感结构上的超声信号强度，使探测激光干涉强度变化；光纤超声解调模块，用于产生多路探测激光，并将反射回的干涉强度变化的光信号解调为电信号；数据处理模块，将电信号进行双模态图像重建。本发明具有成像速度快、穿透深度大、成像质量高等优点。