本发明公开了一种面向无模糊区面积扩展的相干MIMO雷达波形设计方法，包括：建立相干MIMO雷达的包括若干个波形的频率正交波形组的模型；波形组中任意两个波形在相干处理时间内保持正交；调整波形组中两个相邻波形间频率间隔，使得相干MIMO雷达无模糊多普勒为1/T，同时使得相干MIMO雷达无模糊时延为T，其中T为脉冲重复周期。本发明通过调整相干MIMO雷达的频率正交波形组中任意两个波形的频率间隔的取值，使得相干MIMO雷达模糊函数切片无模糊多普勒为1/T，扩展了保持正交的相干MIMO雷达无模糊区面积。