本发明公开了一种基于数据同化的大坝状态预测方法及系统，属于大坝状态预测技术领域。现有的大坝状态预测方法，计算精度极其依赖混凝土材料本构模型的正确描述，一般只能从原型观测或孪生实验获得模型参数，参数的确定和校准都比较复杂。本发明充分考虑混凝土材料随时间的非线性演化特性，利用坝体虚拟位移场与同时刻大坝实际测点的位移量，构建数据同化模型，对大坝的混凝土材料线弹性本构参数进行位移反分析；并对数据同化模型引入观测数据进行模型更新，充分考虑数据误差对模型的影响，实时调整数据同化模型的演化方向，以改善数据同化模型的估计精度，有效提高预测模型的预测能力，能够为大坝的实时预警分析提供重要参考数据。