本发明提出一种基于高性能并行优化的海洋数据同化方法和系统，包括：获取待同化的海洋数据与数学模型，根据海洋数据中背景场数据和海洋格点分布图，分别计算每个海洋格点的数据同化复杂度，生成基于数据同化复杂度的计算拓扑图；根据预设的经度范围，将海洋格点分布图中格点进行分组，并根据计算拓扑图，统计每个组对应的整体同化复杂度，以为各组均衡分配多个计算节点，并将各计算节点负责的计算量均衡划分给计算节点内的计算进程；计算节点内的计算进程完成各自的数据同化任务后，得到同化结果数据，并将同化结果数据写回数学模型，作为海洋数据同化结果。本发明以计算拓扑图为负载均衡划分的依据，实现分布式计算系统中各进程的负载均衡。