一种基于车载4D毫米波雷达的车辆速度状态估计方法，包括：1、实时读取4D毫米波雷达采集的目标数据；2、对所述目标数据进行转换，目标聚类得到目标簇及其属性，如果数据为第一帧则进行初始化，并结束本次计算；3、使用上一帧估计结果对当前帧目标簇进行匹配度计算，结合目标簇高度置信度得到目标簇置信度；4、建立速度状态与目标簇观测方程，用车辆速度状态和当前帧目标簇建立优化方程并求解；5、对估计的车辆速度状态进行评价，判断是否满足输出条件，如果满足则输出车辆速度状态的估计信息，不满足则降低目标簇高度置信度并返回到步骤4；实现了即使在多动态目标场景下，也能取得良好的速度估计的效果。