本发明公开了一种基于Lamb波波场分析的非接触式复合材料疲劳特性评估方法及系统，该方法包括：获取待测复合材料结构试样的疲劳特征数据；获取待测复合材料结构试样中Lamb波的传播波场数据；提取试样中的Lamb波的传播特征参数；建立相速度cp、不同模态的能量分布比值rm、载荷应力S和载荷周期数N之间的关系；控制激光超声检测系统获取待测复合材料结构的Lamb波的传播波场数据；提取在载荷应力为S*时的待测复合材料结构的Lamb波的传播特征参数；获取待测复合材料结构的载荷周期数；评估待测复合材料结构的疲劳特性。该评估方法及系统通过测量Lamb波的传播特性参数来预测载荷周期数的信息，从而实现复合材料疲劳特性的评估。