I dollartermer sjönk importen 20,4% från ett år tidigare till $145,2 miljarder, en brantare nedgång än väntat.
Nedgången berodde på lägre råvarupriser och svagare inhemsk efterfrågan.
Nästa vecka kommer Kina att rapportera om sin tillväxt under tredje kvartalet, vilket förväntas bli lägre än den årliga tillväxttakten på 7 % under det andra kvartalet.
Kina reviderade nyligen sin tillväxttakt för 2014 från 7,4 % till 7,3 %, den svagaste takten i nästan 25 år.
Kina har försökt att övergå från en exportledd ekonomi till en konsumentledd, även om den kraftiga nedgången i importen tyder på att den inhemska efterfrågan inte är så stark som regeringen hade hoppats.
I dollartermer sjönk Kinas export med 3,7% från ett år tidigare till $205,6 miljarder - även om analytiker hade förutspått en brantare nedgång.
Landets handelsöverskott nästan fördubblades till 60,34 miljarder dollar.
I yuandenominerade termer minskade importen med 17,7 % medan exporten minskade med 1,1 %.
I ett forskningsmeddelande sade ekonomer på ANZ: " Septembers importsiffror bådar inte gott för industriell produktion och fasta tillgångar investeringar.
"All tillväxtutveckling förra månaden förblev svag och BNP-tillväxten för tredje kvartalet som ska släppas nästa måndag kommer sannolikt att ha minskat till 6,4 % under tredje kvartalet, jämfört med 7 % under första halvåret."
Kina såg en kraftig minskning av värdet på sin import förra månaden, siffror visar, väcker ytterligare frågor om styrkan i sin ekonomi.