本发明公开了一种基于多模态融合的水声目标识别方法，包括：采集水声目标；采用自适应带宽的核密度估计函数对水声目标进行处理，拟合得到水声目标的概率分布函数，按照标准采样率对概率分布函数进行抽样，得到优化水声目标；对优化水声目标提取多模态特征后进行数据增强，将数据增强之前的特征和增强之后的特征进行合并，得到特征数据集；使用多个典型相关分析模型对特征数据集进行选择和融合；统计模型的输出结果，使用决策层进行融合输出。采用上述技术方案，针对水声目标识别时获取更高的识别精度。