本发明公开了一种车辆荷载及其作用下桥梁结构响应的二维监测系统和方法,对整座桥梁的车辆荷载-时间序列、以及车辆荷载-空间/车道作用位置序列进行同步的二维监测,并同时对车辆荷载作用下桥梁结构内力(应变)和位移-时间序列、以及桥梁结构内力(应变)和位移-空间/车道位置序列进行同步的二维监测,既可用于车辆荷载的二维监测,更能应用于与二维车辆荷载信息相对应的实际车辆荷载作用下公路桥梁/城市道路桥梁结构响应的二维监测。