本发明属于地球物理勘探领域,提供了一种含天然源参考的人工源频域电磁勘探方法及系统,获取目标测区内天然源电磁探测的结果,建立勘探频率与探测深度的对应关系;根据天然源电磁探测结果,计算确定目标测区内人工源收发距离及下限频率;在目标测区的各个测点,同时获取天然源和人工源的接收数据,基于所述接收数据,计算各源对应的视电阻率,根据两者的视电阻率的重叠区域,结合所述下限频率,确定天然源和人工源的接收数据中的有效频率区域,将两者的有效频率区域进行拼接。本发明结合天然场源电磁法探测深度大和人工源电磁法信号强的优点,合理选择人工源的收发距离以及勘探频率,实现在有限收发距离下的大深度探测。