本发明揭示了基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法与系统。该方法包括：设置参数，监测根区各土层土壤含水量，基于相对根长密度分布计算根区加权平均土壤含水量，计算作物水分胁迫指数CWSI，当CWSI计算值大于预定的CWSI临界值时，开始灌水；还可以根据计划湿润层土壤含水量计算理论灌水量，当实际灌水量达到理论灌水量时，停止灌水。本发明能更加准确、便捷地估算作物所受到的水分胁迫程度，以此为依据控制灌溉时既考虑了根区土壤水分状况又考虑了作物水分状况，可为节水、增产目标的实现提供有效工具。