本发明提供了一种基于车载毫米波雷达的稳定多目标跟踪方法及系统，其方法包括：基于车载毫米波雷达获得目标数据集；目标数据集中包括多个目标点和各目标点的量测信息；获取轨迹列表，轨迹列表中包括多条轨迹和轨迹的上一时刻状态信息；获取轨迹的运动方向，并基于轨迹的运动方向确定运动模型，并获得轨迹的当前时刻预测状态信息；基于轨迹的运动方向确定关联波门的形状和关联波门的门限条件；基于关联波门和门限条件对目标数据集和轨迹进行目标关联，判断关联是否成功；当关联成功时，对轨迹进行交互式多模型滤波估计，获得轨迹当前时刻状态信息，并更新轨迹的运动方向。本发明实现了在复杂环境下准确和稳定的多目标跟踪。