本发明公开了一种用于卫星通信系统的载波同步方法和装置，属于通信技术领域。方法包括：获取基带信号，所述基带信号包括至少一个数据帧和所述数据帧上加载的多普勒频偏，所述数据帧由信息序列的码元和导频序列的码元交替排列而成；从所述基带信号中提取所述导频序列上加载的多普勒频偏，所述导频序列上加载的多普勒频偏中的采样点与所述导频序列的码元一一对应；在所述导频序列上加载的多普勒频偏中插入零值，所述零值与所述信息序列的码元一一对应；对插入零值的多普勒频偏进行滤波，形成载波同步信号；利用所述载波同步信号去除所述基带信号中的多普勒频偏，得到所述至少一个数据帧。本发明可实现卫星通信系统载波同步。