本发明属于自动驾驶目标车辆预测技术领域，具体涉及一种路口环境下目标车辆行为预测方法及装置。该方法首先根据目标车辆的状态信息，提取目标车辆可朝向各个目标车道行驶的特征，进而计算出与各个特征对应的概率，对各个特征与对应的权重进行加权求和，得到特征概率；然后根据交通信号灯状态或者车道之间的属性关系确定道路关系概率；将道路关系概率和特征概率相乘，得到各个目标车道的综合概率；最后选择综合概率最高的目标车道作为目标车辆的意图车道，以对目标车辆的行驶轨迹进行预测。本发明在预测目标车辆行驶轨迹时，不仅考虑了目标车辆自身运动情况，还有周围的车道、交通信号灯状况，使得预测得到的目标车辆的预测轨迹更接近实际轨迹。