本发明公开了一种超远程单光子三维激光雷达扫描成像系统，属于单光子激光雷达探测领域，该系统包括：发射单元、接收单元、超导纳米线单光子探测器及数据处理单元；发射单元，用于在调整激光脉冲的光束指向后，向目标成像区域发射激光脉冲，以反射目标回波光信号；接收单元，用于收集目标回波光信号，并进行处理；超导纳米线单光子探测器，用于接收处理后的目标回波光信号，并转换为电信号；数据处理单元，用于采集电信号并处理成直方图以得到目标的距离信息，在未完成目标成像区域的扫描时，继续调整激光脉冲的光束指向，直至完成整个区域的扫描，显示三维扫描成像结果。本发明可以提高系统的极限探测距离，实现对目标区域的三维扫描成像。