本发明属于无线电信号定位技术领域，特别涉及一种基于方位信息的超视距目标地理坐标直接估计方法，包含：建立各观测站的二维角度阵列信号模型，该二维角度包括方位角与俯仰角，并计算各自的协方差矩阵；基于各观测站的地平坐标系，建立各站到达方位角关于目标地理坐标参数的数学模型；利用各站的协方差矩阵，依据最大似然估计准则建立联合估计目标地理坐标参数和俯仰角参数的数学优化模型；通过迭代求解数学优化模型，获取目标地址坐标。本发明能够显著提高低信噪比下的目标定位精度，提高对目标俯仰角的估计精度，具有较快的收敛速度，无需高维搜索，能够有效降低实时定位的运算量，具有较强的实际应用价值，性能稳定、可靠，且高效。