本发明公开了一种基于目标水质要求的流域种植结构确定方法、系统及设备，涉及流域种植结构确定技术领域，该方法包括：确定目标流域种植业允许进入目标水体的氮素负荷和目标流域各区域种植业的现状氮素负荷；根据目标流域种植业允许进入目标水体的氮素负荷确定目标流域各区域种植业允许的最大氮素负荷；将任一区域现状氮素负荷与对应的最大氮素负荷进行比较；当现状氮素负荷小于最大氮素负荷时，调整区域内产量较高、氮素负荷较低作物的种植面积，否则对作物种植结构进行空间配置调整。本发明即可以满足目标产量的要求又可以满足目标水质的要求。