本发明涉及一种共偏移距域起伏地表回折波走时速度建模方法，属于地震勘探初至走时反演技术领域。本发明包括如下步骤：获取回折波走时数据；计算地表速度；计算射线参数；将初至走时数据按偏移距从小到大分选为若干共偏移距道集并编号；抽取当前共偏移距道集，逐道计算速度梯度、回折点的速度和深度；判断是否有未经处理的共偏移距道集，如果有，则将其设置为当前共偏移距道集并进行新的计算，如果没有，则利用所有已知回折点的速度和深度，计算离散模型所有网格点的速度；输出速度模型。本发明解决了现有的回折波走时速度建模方法在近地表条件复杂地区速度梯度求取不准确的问题。