本发明提供一种基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，该基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法包括台站布设位置设计、台站与三维地震数据联合采集、台站与三维地震观测系统坐标匹配、台站数据截取、台站与三维地震数据匹配、台站初至波走时拾取、三维地震反射波走时拾取、初始速度模型建立、初至波与反射波走时联合反演、速度模型输出。该基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法可以减少深层速度反演的多解性，提高深层速度反演的精度，改善深层地震资料的成像质量。