本发明提供一种基于绝对重力仪的垂直重力梯度提取方法及系统,包括对多次自由落体的全部观测数据分别解算垂直重力梯度,计算各次自由落体的下落距离拟合残差序列并进行叠加求平均得到残差均值序列;基于残差均值序列进行建模得到系统误差模型;计算得到系统误差模型残差序列,确定参与解算的下落时段;针对各个单次自由落体整个下落时段改正下落距离观测量并重新解算垂直重力梯度,利用下落时段内的改正后的下落距离观测量解算垂直重力梯度;对多次自由落体的结算结果进行统计,得到垂直重力梯度最优估值和统计精度。本发明在减小绝对重力测量的成本同时,保证测得的垂直重力梯度结果稳定有效。