本发明提供一种天基空间运动目标跟踪指向卫星姿态控制方法及系统,包括以下步骤：S1、获取当前时刻的卫星轨道状态、姿态四元数和角速度和空间运动目标轨道状态；S2、使空间运动目标在卫星相机视场中，获取期望卫星姿态下的姿态四元数与卫星体坐标系三轴的空间单位矢量；S3、获取期望卫星姿态下的卫星体坐标系三轴的空间单位矢量的时间导数；S4、根据期望卫星姿态下的卫星体坐标系三轴的空间单位矢量及单位矢量的时间导数计算期望角速度；S5、根据期望卫星姿态下的期望角速度与姿态四元数计算卫星的控制力矩，并根据控制力矩对卫星进行姿态调控。最大程度保证了相机视场对运动目标的捕获。本发明应用于天基态势感知领域。