本发明公开了一种宽带无线通信信道频域多维参数化模型及建模方法，该方法包括：步骤一，利用无线通信信道测量的发射信号频域数据和无线通信信道测量的接收信号频域采集数据计算获得信道的实时频域冲激响应；步骤二，根据需要多维参数构建信道估计匹配函数和频域参数化模型；步骤三，从信道的实时频域冲激响应中搜索出多径，初始化每条多径的多维参数；步骤四，计算最大似然估计，并通过迭代估计获取每条多径的多维参数值；步骤五，若每条多径的多维参数值满足收敛条件，则停止迭代估计，输出每条多径最终估计的多维参数值；否则返回步骤四。本发明满足宽带无线通信信道高精度多维参数化建模的需求，实现复杂度低并且收敛速度快。