本发明公开了一种基于特征张量的高维地震数据插值方法，包括数据的预处理、训练特征张量的提取、张量回归模型的训练学习和插值重建。本发明将张量回归模型应用于地震数据插值重建中，以张量作为输入特征进行训练，将原始特征直接输入至张量回归模型，并不破坏高维数据的结构信息，有效保留了原始特征中的结构信息，提高了高维地震数据的结构信息利用率，提高了机器学习方法的插值效果，提高了地震数据的恢复质量，进而提高了地震资料解释的准确性，实现了对不同类型不同维度地震数据的普适能力。