本发明公开了一种基于毫米波成像的包裹异常检测系统及方法，包括：毫米波信号采集模块和数据处理平台；毫米波信号采集模块，包含毫米波传感器和数据采集板；毫米波传感器发射无线射频信号，接收经由包裹反射的无线射频信号并将发射信号和接收信号混频；数据采集板获取所述混频信号数据并实时传输至数据处理平台；数据处理平台包含：信号成像模块，用于处理所述混频信号，以得到包裹的透视成像图；异常检测模块，用于提取包裹的透视成像图中的特征形成特征图，基于特征图训练包裹异常分类器，从而实现包裹异常检测。本发明利用毫米波信号实现传送带上的包裹的透视成像，基于直观成像实现包裹中物品的位姿异常的无接触式及非侵入式检测。