本发明公开了一种侵彻大尺寸钢筋混凝土内外部三维建模的方法，包括以下步骤：S1：使用大空间激光扫描机构对侵彻试验后的混凝土进行扫描；S2：将扫描数据用扫描数据预处理软件进行数据建模，建立物方坐标系；S3：在侵彻孔洞上方架设孔洞测量机器人系统，将球形光学测量相机伸入侵彻孔洞内取像；S4：将获取到的图像进行3D重构得到孔洞三维模型；S5：将得到的孔洞三维模型对齐至S2得到的物方坐标系下；S6：获取孔洞三维模型的三维轴线，在三维轴线上提取需要的拐点坐标，通过分析各投影面上的二维轴线，计算出轴线偏摆量及浮动偏差值，将浮动偏差值作为弹体侵彻性能的评估依据，快速高效。