本发明公开了一种基于TDOA(Time Difference Of Arrival,到达时间差)的区间化无源定位方法，包括：将观测站组中的三个观测站与辐射源之间产生的两个TDOA测量值区间化，得到两个TDOA测量区间；将先验辐射源位置区间均匀划分为多份，形成多条切割线；选取参考观测站对切割线求解TDOA方程，找到每个TDOA测量区间在各切割线上的离散交点；根据各切割线上的离散交点，画出外接矩形即为一条时差线区间逼近区域；对所有TDOA区间测量的外接矩形交叠运算，并对相交区域构建外接矩形；将外接矩形作为新的先验辐射源位置区间，经过迭代运算不断缩小位置区间直至其外接矩形的面积大小收敛，得到源位置估计区间，并取面积作为算法可靠度，取中点为定位结果。本发明具有定位精度高、鲁棒性良好、利于多系统融合的优点。