本发明公开了一种基于车辆振动信号的桥梁振型识别方法，包括如下步骤：步骤一：将传感器布置在测量车车轴的中央位置或布置在位于测量车车轴中央正上方的车厢上；步骤二：采用牵引车引导测量车匀速驶过待测桥梁，在测量车在待测桥梁上行驶过程中，记录传感器检测得到的竖向加速度响应；步骤三：构建车辆和桥梁的平衡方程，求解得到测量车的竖向加速度响应的解析式；步骤四：通过竖向加速度响应得到待测桥梁的固有频率范围；步骤五：基于桥梁固有频率范围，利用零相位滤波方法从测量车的竖向加速度响应中分离得到的桥梁模态分量；步骤六：利用希尔伯特变换提取桥梁各阶模态分量的瞬时幅值：步骤七：修正瞬时幅值，得到免疫桥梁阻尼影响的桥梁振型。