本发明公开了一种三维扫描全波形激光雷达系统，所述三维扫描全波形激光雷达系统中激光光源单元、激光脉冲发射与接收单元、扫描单元、测距单元、波形采集单元和软件单元，在系统控制单元的控制下，以及各单元之间的协同下，不仅可以实现三维扫描点云实时成像，而且可以实现每一束发射激光脉冲和目标散射激光脉冲的全波形采集与存储。所述三维扫描全波形激光雷达系统突破了常规激光雷达只能获取点云数据的限制，可同时获取点云数据和发射激光脉冲与接收激光脉冲的波形，有效增强了激光雷达的探测能力，同时实现激光雷达的三维扫描实时成像，有效提高激光雷达的工作效率。