本发明涉及一种颈总动脉超声波横切图像血管壁分割方法，包括：获取颈动脉处二维横切面超声图像；从颈动脉处二维横切面超声图像中自适应选取颈动脉管腔候选点集合；对颈动脉处二维横切面超声图像进行边缘检测，得到超声边缘图像；利用超声边缘图像对颈动脉管腔候选点集合中的点进行筛选，确定颈动脉管腔点；以颈动脉管腔点为圆心，以从超声边缘图像提取出的边缘为圆的一部分进行插值拟合，形成基准轮廓，提取基准轮廓上的点并沿半径方向向外推预设距离，形成的外推轮廓；分别对基准轮廓内的像素灰度值和基准轮廓外与外推轮廓内的像素灰度值进行聚类分析，得到血管腔‑内膜边界轮廓和血管外膜‑中膜边界轮廓。本发明能够满足实时性要求。