本发明提供一种基于DNA置换规则和混沌系统的图像加密方法。该方法包括：利用明文图像的哈希值和给定的外部密钥计算得到PWLCM混沌系统的控制参数和初始值；基于控制参数和初始值，对PWLCM混沌系统进行迭代生成三个长度为M×N的混沌序列X₁、X₂和X₃，再继续迭代生成新的三个长度为M×4×N的混沌序列X₁′、X₂′和X₃′；根据X₁得到明文图像中每个像素对应的DNA编码规则，按照每个像素对应的DNA编码规则对明文图像进行DNA编码，得到DNA编码矩阵；根据X₁′和X₂′得到DNA编码矩阵中每个DNA基元的DNA置换规则和置换次数，对DNA编码矩阵进行加密，得到DNA加密矩阵；根据X₃′得到DNA加密矩阵中每4个DNA基元对应的DNA解码规则，进行DNA解码，得到明文图像对应的密文图像。