本发明公开了一种时空联合调制干涉成像光谱仪的数据处理方法，包括以下几个步骤：步骤一：通过时空联合调制干涉成像光谱仪，获取包括感兴趣目标点的一系列图像序列；步骤二：通过图像配准获取感兴趣目标点Q在连续推扫的干涉图像的位置；步骤三：获取感兴趣目标点对应某一光程差的干涉强度；步骤四：获取感兴趣目标点由不同光程差的干涉强度组成的干涉图；步骤五：将感兴趣目标点的干涉图通过非均匀傅里叶变换复原得到该感兴趣目标点的光谱。本发明的方法适用于机载时空联合调制干涉成像光谱仪，有效的克服了目前机载稳定平台难达到时空联合调制干涉成像光谱仪对平台稳定性要求的难点，使时空联合调制干涉成像光谱仪能有效的应用于机载平台。