本发明公开一种基于4D毫米波雷达与IMU的融合定位方法及系统，该方法包括以下步骤：通过4D毫米波雷达获得周围环境的点云信息及每个点对应的速度信息，通过惯性测量单元获得当前机体的加速度信息和角速度信息；对4D毫米波雷达检测的信息进行处理，获取4D毫米波雷达的速度信息；判断是否进行系统初始化并作出响应；状态估计；将位置信息、速度信息和姿态信息输出至机体，同时将局部点云地图输出，作为机体的环境感知信息。本发明利用4D毫米波雷达获取的自速度信息和稀疏的点云信息对IMU预测的状态进行两次更新，可在GNSS缺失的情况下到达厘米级定位精度，可在恶劣环境中保证系统的正常运行，对计算资源要求较少，可低成本实现。