本发明公开了一种三维建筑模块，包括模块框架和墙体，该模块框架的顶面和底面分别由多根次梁垂直连接于互相平行的两根主梁之间构成的，多根角柱的两端分别与模块框架的顶面和底面上的主梁的端部连接固定，以构成模块框架的侧面，且该模块框架的一个或多个侧面上安装有墙体，提高了三维建筑模块的结构多样性，也更符合建筑模块的功能要求。本发明还提供了一种三维建筑模块的建筑方法，该方法包括：根据功能要求组合各个三维建筑模块，并处理各建筑模块之间的连接节点和拼缝节点，提高了模块化建筑的舒适性和安全性。