本发明提供一种基于非均匀子阵结构的低副瓣波束赋形方法，包括：确定子阵类型以及相关参数；建立并求解非凸优化问题的非均匀间距子阵优化模型得到最佳阵列激励与阵元位置；根据得到最佳阵列激励、最佳阵元位置以及确定的子阵类型完成波束赋形。本发明通过联合优化阵元位置、子阵结构和子阵激励值，从而得到满足阵元间距约束的子阵级波束赋形阵列，实现非均匀子阵结构的低副瓣波束赋形。相较于传统子阵级波束赋形方法，本发明在相同子阵个数约束的条件下，能够获得更低的主瓣纹波和副瓣电平，适用于任何波束形式。