本发明提供了一种水下广角透镜成像系统，从物侧到成像侧依次包括第一透镜组、光阑和第二透镜组；所述第一透镜组从物侧到所述光阑包括具有负光焦度且平面朝向物侧和凹面朝向所述光阑的第一透镜、具有负光焦度且凹面朝向所述光阑的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜；所述第二透镜组从成像侧到所述光阑包括具有正光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜；所述第五透镜为双凸透镜。通过对第一透镜、第五透镜的限定，以及对其它透镜合理的光焦度分配，使用一端为平面的第一透镜作为防水罩时，镜头在水下能够达到140°以上视场角，同时实现在0℃到85℃温度范围的高清成像。