本发明涉及一种基于惯性空间对准的多通道图像融合系统及方法，系统包括：至少两个的光电成像设备、惯性测量单元和图像同步采集与处理设备；惯性测量单元用于测量对应的光电成像设备的光轴指向的动态变化量；图像同步采集与处理设备向各个光电成像设备发送同步的外触发信号；各个光电成像设备接收到外触发信号后进行图像的同步采集，并将采集的图像及对应的惯性测量单元采集的信息回传给图像同步采集与处理设备；图像同步采集与处理设备根据惯性测量单元采集的信息对各个图像进行惯性空间对准后，对各个图像进行融合；可有效解决多个设备之间动态基准不一致，时间基准不一致的问题；后台同步获取多个探测器图像后进行图像融合，提升信噪比。