本发明公开了一种基于级联U-Net网络的多模态图像分割方法,包括:第一步,用Tensorflow框架构建包括多个分割网络的多级级联分割网络,每个分割网络均包括:编码路径、解码路径和若干个跳过连接路径;第二步,分割多模态图像,包括:数据获取、数据预处理、分割网络训练和分割图像后处理。本发明能提升对边缘不规则的分割目标的分割效果,增强对较小分割目标的定位和分割,从而提高图像分割的精度,进而为对图像进行进一步的分析处理提供支持。