本发明适用于雷达信号处理技术领域，提供了一种联合残余相位消除的双基地ISAR稀疏高分辨成像方法，该方法包括：通过设定距离波门的中心坐标为等效旋转中心距离坐标，根据第一回波信号将距离空变相位相位转化为平动残余相位，得到校正后的第二回波信号；构造基于平动残余相位的相位误差矩阵和对应的压缩感知矩阵，根据基于平动残余相位的相位误差矩阵和压缩感知矩阵，获得符合稀疏高分辨双基地ISAR成像场景的第二回波信号对应的稀疏化成像模型；基于统计先验进行图像和噪声建模，通过全贝叶斯推理稀疏，对稀疏化成像模型进行稀疏高分辨成像重构和残余相位误差迭代校正，输出目标重构图像，从而可以得到质量较高的图像。