本发明公开了一种基于多普勒三次项估计的星载合成孔径雷达成像方法，包括1：读入星载SAR滑动聚束模式回波仿真数据，2：对回波仿真数据进行处理，得到二维频域信号，3：设定多普勒三次项初值、迭代门限和迭代步长，4：获取经距离补偿后的信号，5：得到成像结果信号，6：获取一维信号的最大值及位置，7：获取一维信号主瓣左侧第一旁瓣峰值；8：获取一维信号主瓣右侧第一旁瓣峰值；9：获取左右第一旁瓣峰值之间差的绝对值；10：比较绝对值与门限Th，根据比较结果进行判断。本发明利用迭代法得到高精度的多普勒三次项，补偿高分辨率条件下传统斜距模型带来的相位误差，得到星载SAR高精度聚焦图像，从而验证了本发明的有效性和精确性。