本发明涉及一种光子计数激光雷达测距，具体涉及基于双通道单光子探测和二维互相关的测距系统和方法，解决现有光子计数激光雷达系统无法在低信噪比下，高效率获取测量待测目标距离信息的技术问题；该系统包括脉冲激光发射单元、双通道单光子探测单元、双通道时间间隔测量单元以及二维互相关距离估计器；脉冲激光发射单元用于将出射的光脉冲入射至待测目标，双通道单光子探测单元包括光接收组件和两个探测器；双通道时间间隔测量单元的两个输出端分别与二维互相关距离估计器的两个输入端连接；二维互相关距离估计器的另一输入端用于采集系统仪器响应函数组，其输出端用于输出距离估计值，实现光子计数在低信噪比下待测目标距离的高效率测量。