本发明提供一种基于计数器模式的多图像批处理加密方法，包括以下步骤：利用多明文图像的会话密钥和轮密钥，分别提取混沌系统的初始状态；读取计算多明文图像中四幅明文图像并获取最大的行列值；利用扩散混沌系统的初始状态生成Hmax×Wmax的扩散密钥矩阵；利用初始向量混沌系统的初始状态得到长度为Wmax的初始向量密钥；利用置乱混沌系统的初始状态得到长度分别为Wmax和Hmax的用于行列置乱的密钥流；开启四个线程，同步完成四幅图像的加密，得到密文图像；更新轮密钥，重复上述步骤，直至将待加密的多明文图像加密完成后结束。本发明兼顾海量图像加密场景中的加密效率和强度，且不会增加密钥传输的负担，具有较高的实用性。