本发明公开一种基于大规模MIMO双基站系统的3D多目标定位方法及介质，属于无线通信技术领域，方法包括配置主基站与辅助基站的三维波束成形器，基于主基站空间波束聚焦方向与子载波频率的确定性关系，估计K个非合作目标相对于主基站与辅助基站的空间俯仰角；重新配置主基站与辅助基站的三维波束成形器，基于辅助基站空间波束聚焦方向与子载波频率的确定性关系，在期望的空间俯仰角上估计K个非合作目标相对于主基站与辅助基站的空间方位角；基于角度匹配算法，将K个非合作目标相对于主基站与辅助基站的俯仰角与方位角进行配对，对K个非合作目标进行定位。本发明解决了波束训练的计算复杂度高，远场多用户定位不准确的问题。