本发明公开了一种柴油车排放遥感大数据监测系统及监测方法，包括机动车遥感数据监控平台、主控计算机、排放遥感测量仪、车辆行驶状态监测仪、信息显示屏和车牌摄像仪；排放遥感测量仪用于采集排气烟羽中污染物信息；车辆行驶状态监测仪用于采集车辆的速度和加速度；信息显示屏用于显示被检车辆的相关信息；车牌摄像仪用于捕获车牌信息；主控计算机用于车辆工况和排放信息的处理和计算；机动车遥感数据监控平台用于判断高排放车辆，预先存储有所有柴油车的车辆信息、每一类别柴油车不同行驶工况Bin分区以及针对不同Bin分区设置的高排放阈值。本发明可实现柴油车尾气排放的实时测量、高排放柴油车筛查及各类柴油车平均排放水平的评估，适用于以柴油机为动力的各类机动车辆的尾气排放检测，操作方便、快速、高效。