本发明公开了一种基于单株评价及全基因组选择技术的高效玉米育种方法，该方法包括以下步骤：S1、第一种植季对玉米母本进行多父本花粉授粉；S2、第二种植季对杂交籽粒进行单粒播种，单株选择并评价目标性状；S3、对选择的杂交组合亲本进行鉴定；S4、对杂交组合的目标性状进行全基因组预测；S5、根据预测的目标性状选择优良杂交组合；S6、选择的优良杂交组合直接进入品种审定环节或继续进行评价。本发明提供的育种方法极大地减少了第一种植季杂交组合组配的种子量及第二种植季杂交组合的种植规模，有效降低了育种成本，并可对未组配的杂交组合进行预测进而筛选优良组合，减少优良遗传资源的浪费，提高育种实践的选择效率。