本发明提供了一种混凝土内部三维成像系统及方法，在进行检测时，首先对指定深度Z的混凝土进行XY面内的二维成像，通过控制各激励器激励的时间差，使各激励器发出的瑞利波同时到达某一聚焦点，对各激励器编号且计算激发时刻，通过平移接收器信号并将信号叠加，得到该聚焦点处的损伤程度，重复上述步骤可以得到任意点的损伤矩阵，改变激励波的波长，控制检测深度Z，实现混凝土不同深度的二维成像，从而生成混凝土内部三维成像。该方法不仅可以精准定位混凝土内的裂纹位置，还可以定位内部骨料钢筋位置，检测混凝土内部配筋是否锈蚀，混凝土覆盖或周边土体是否脱空，定位及检测速度快。