本发明提供了一种三维地震采集电缆及其工作方法，包括横向采集电缆组件、竖向采集电缆组件、前导缆和控制组件，通过控制组件中和采集电缆组件中设置的第一陀螺仪传感器、第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器分别采集调查船和拖缆的前端和后端的方向数据，在第二陀螺仪传感器和第三陀螺仪传感器检测的数据与第一陀螺仪传感器检测的数据不一致时，通过采集电缆组件的位置修正组件修正拖缆后端的位置，使调查船和拖缆的行进方向相同，调查船和拖缆的位置始终保持平行，使相邻的两条拖缆的位置保持平行，解决了传统的三维地震探测存在的在调查船转向以及海浪等影响，容易导致拖缆容易缠绕在一起，造成拖缆的损坏和导致采集数据不精确的问题。