本发明提供一种3D金属化车载毫米波雷达天线，车载毫米波雷达及汽车，所述车载毫米波雷达天线可采用一体化成型工艺进行制作，包括从上到下依次排列的辐射层，耦合层，波导层和馈电层，各相邻层之间无缝贴合，且各层均为金属化结构或者塑胶成形后表面金属化结构；所述辐射层设有N个辐射单元；所述耦合层与各辐射单元相对应位置处设有波导单元；所述波导层设有谐振腔，在所述谐振腔内设有矩形槽；所述馈电层设有矩形波导，所述波导传输线用于向波导层馈电，所述波导层通过耦合层对辐射层的辐射单元进行耦合馈电。本发明用多层金属化结构天线实现了水平极化和辐射方向图高度对称平滑。