一种反射式同时偏振超分辨率成像系统及设计方法，可用于宽波段偏振高分辨率成像技术领域，了解决现有技术无法对多个偏振态同时实现超分辨率成像的问题，反射式同时偏振超分辨率成像系统，该系统由第一子孔径反射镜、第二子孔径反射镜、第三子孔径反射镜、第四子孔径反射镜、DMD、第一反射镜、第二反射镜、偏振四象限探测器、第一孔径光阑、第二孔径光阑、第三孔径光阑、第四孔径光阑和图像重建单元组成；第一子孔径反射镜、第二子孔径反射镜、第三子孔径反射镜和第四子孔径反射镜采用类田字格结构排布，均为自由曲面反射镜，组成望远反射物镜；第一反射镜和第二反射镜组成中继反射系统；望远反射物镜和中继反射系统组成整体光学系统。