本发明涉及隧道监测技术领域。公开了一种隧道衬砌结构健康监测系统与方法，该系统包括电磁悬浮监测车和电磁悬浮导轨，电磁悬浮导轨沿纵向布设的全尺寸分布式光纤传感器同向布设在隧道衬砌表面，电磁悬浮监测车安装在电磁悬浮导轨上，并可以沿电磁悬浮导轨在隧道内纵向移动，在电磁悬浮监测车上设置有用于采集隧道衬砌结构的图像的全角度高清摄像头、用于采集隧道衬砌结构数据的面状激光监测发射器、控制芯片以及第二数据传输模块，全角度高清摄像头、面状激光监测发射器、第二数据传输模块均与控制芯片电性连接。本发明能在隧道衬砌病害刚开始发生时即可及时发现并进行治理，避免隧道衬砌病害扩大化，降低了隧道的运营维护成本。