本发明提供了一种基于模态域子空间检测器加权的水下目标检测方法，涉及阵列信号处理领域，对垂直线列阵的接收信号数据进行预处理并计算相关声场参数，利用模态矩阵的正交性构造各阶MSSD，并计算各阶模态系数的衰减指数，进而得到各阶MSSD的加权系数；并构造最终的加权重构模态空间检测器，根据虚警概率得到检测门限，并与检测门限进行比较，则表明目标存在，否则目标不存在。本发明采用模态衰减指数的倒数对各阶MSSD进行加权，以弱化检测性能较差的MSSD对最终检测器的影响，使得重构的检测器WMSD的检测性能得到提高，即在相同输入信噪比和虚警概率条件下，重构的检测器WMSD具有更大的检测概率。