本发明公开了一种全波形激光雷达系统，该系统基于激光测量技术和高频数据采集及控制技术；该全波形激光雷达系统包括激光发射系统，光电探测系统，数据采集系统，控制系统及数据分析系统；所述激光发射系统发射脉冲宽、光斑大的激光脉冲，经目标后散射产生的回波通过所述光电探测系统探测，得到宽脉冲、多峰值的复杂全波形激光回波；所述全波形回波数据由所述数据采集系统采集和存储，所述控制系统控制激光器发射激光脉冲和数据采集系统采集数据；本发明专利可实现在高重复频率测量情况下长时间持续测量，并能够有效的记录全波形数据，所记录的全波形数据能够在所述数据采集系统的控制程序界面上实时显示。