本发明属于双极化天气雷达探测技术领域，公开了一种双极化天气雷达差分传播相移率估计方法、系统、设备，所述双极化天气雷达差分传播相移率估计方法包括：通过双通道噪声检测，生成随机差分相移标志；通过地物杂波检测，生成错乱差分相移标志；综合噪声地物杂波区，合并无效差分相移标志，并适度扩展相移杂散区段；消除由噪声与地物造成的差分传播相移混乱；消除差分传播相移的相位模糊；并进行差分相移率的估计。本发明提出了可行的估计差分相移率的方法，使双极化天气雷达差分传播相移率真正地应用于气象观测业务中。本发明能够提高双极化天气雷达(包括云雷达)差分传播相移率估计的可行性、实用性与有效性。