本发明提供一种基于随机分布的3D纤维状孔隙冰数值建模方法，包括：建立立方体试件；其中，所述立方体试件包括试件表面环状结构的无孔区，以及除去无孔区以外的立方体区域的有孔区；确定冰内孔隙的半径、长度的范围，以及孔隙率；在有孔区确定第一个点，根据随机的冰内孔隙的长度，以及孔隙倾角的要求确定第二个点；以两个点生成纤维体的中心轴线，以随机的冰内孔隙的半径，旋转生成一个圆柱形纤维体；直至圆柱形纤维体位于有孔区域，且其体积满足冰内孔隙的孔隙率的要求，获得目标纤维体；利用布尔运算，在整体试件中剪掉目标纤维体，生成随机纤维状孔隙冰数值模型。本发明采用随机分布原理，可以模拟自然界中冰内孔隙分布的随机性。