本发明涉及一种铁路隧道衬砌损伤的实时地震检测系统及方法，包括如下步骤：通过地震检波器得到地震的相关数据；在相邻两个地震检波器之间采用互相关方法计算出两个地震检波器之间的地震响应；利用高通滤波消除低频声波干扰，提高尾波的信噪比，并将该信号作为参考信号，其中的尾波作为参考尾波；每次驶过一列列车，便产生一个后续信号及其中的后续尾波；将参考尾波与后续尾波做互相关；得到每一对相邻地震检波器之间的尾波干涉值，并进行相应的判断。本发明提供了一种铁路隧道衬砌损伤的实时地震检测系统及方法，与现有的检测方法相比，一旦装置铺设完毕就不需要频繁进入隧道检测，工作量显著降低，且为实时检测，能及时发现隧道衬砌损伤。