本发明公开了一种大区域土壤重金属检测与时空分布特征分析方法及系统，其方法包括如下步骤：S1设置一大区域土壤重金属检测与时空分布特征分析系统，S2构建用于大区域多种重金属元素空间分布的分析模型；S3确定分析对象；S4对各网格化区域内的城市表层土壤进行采样和检测；S4将采样复合检测数据代入分析模型，对土壤重金属含量、地理信息进行分析，绘制4种重金属元素的总体含量分布图。本发明提供的系统，其包括远程服务器、多个前端机及终端设备。本发明通过筛选关键检测对象、构建新的数学模型，综合利用采样点数据和地球化学调查数据，分析大区域内重金属元素分布特征，分析结果的区域覆盖性完整、精确性高，分析过程的自动化程度高。