本发明公开了一种利用宇宙射线缪子监测土壤含水量的方法,具体包括:建立土壤水分分布模型;采用蒙特卡洛模拟软件模拟宇宙射线缪子在土壤中的输运过程,得到不同土壤含水量情况下地下主探测器计数的理论值;建立土壤含水量与地下主探测器计数的对应关系;将副探测器置于土壤表面上作为参考探测器,用于监测地表的缪子通量;处理主探测器、副探测器的实测数据,利用建立好的土壤含水量与地下主探测器计数的对应关系反演出土壤水含量。本发明的有益效果是,解决了宇宙射线快中子法测量土壤含水量时的受地表环境影响大和测量深度浅的不足,减弱了地表环境对土壤含水量测量的影响,增加了对土壤水分的探测深度。