本发明公开了一种红外成像谱段优化选择方法，包括（1）获取超光谱图像数据；（2）获取地/海面背景辐射强度，大气辐射强度，高速流场辐射强度以及地/海面目标辐射强度；（3）根据获取的各辐射强度数据，计算得到成像目标辐射强度及成像背景辐射强度；（4）设定代价函数；（5）将超光谱图像及其目标/背景辐射强度代入代价函数，计算得到相应的代价；（6）设定优化选择的谱段数目，将代价按照从小到大的顺序进行排序得到代价数列，取其前个元素即代价最小的个谱段的成像数据，即为进行优化选择后所得到的谱段及该谱段下的成像数据。利用本发明的方法进行谱段优化选择后，超光谱图像数据成像效果佳，图像的目标/背景对比度和信杂比大。