本发明公开一种基于正交相位调制的MIMO雷达三维成像方法,首先根据发射阵元个数构造出相应组数的正交相位编码序列;然后将接收到的回波信号进行相关滤波,实现不同发射阵元对应的回波信号的分离;接着划分整个三维成像区域,依次遍历成像区域的每个像素点得到该像素点对应的所有收发阵元的时延间隔点对应的幅度值;最后整个三维成像空间像素点的坐标信息和所求幅度值即可组成三维矩阵,对三维矩阵按照成像区域的实际大小比例画图,就可得到三维空间目标信息。本发明能够实现同时发射同时接收获取三维目标信息的探地雷达三维目标成像。