本发明涉及一种大断面矩形顶管掘进土体改良方法，包括：按照断面的形状在矩形顶管的前端面进行区域划分，划分为位于中间的大刀盘改良区和环绕所述大刀盘改良区设置的小刀盘改良区；以及掘进过程中，对所述大刀盘改良区注入泡沫改良剂进行土体改良，对所述小刀盘改良区注入聚合物泥浆进行土体改良，所述泡沫改良剂的注入率适配于大刀盘的扭矩，所述聚合物泥浆的注入率适配于对应的小刀盘的扭矩。本发明可以良好的解决了砂性土地层大断面矩形顶管掘进困难、开挖面不易稳定的问题。