本发明公开一种基于边缘响应与非线性损失的主动脉夹层分割方法，包括：对主动脉夹层CT图像进行预处理，将预处理后的所述主动脉夹层CT图像划分为训练集与验证集；建立主动脉夹层深度边缘响应三维级联分割模型；设计基于边缘响应损失和自适应对数损失的组合损失函数；基于所述组合损失函数与所述训练集对所述主动脉夹层深度边缘响应三维级联分割模型进行训练，使用训练好的所述主动脉夹层深度边缘响应三维级联分割模型完成主动脉夹层分割。本发明能够缓解主动脉夹层分割中的区域不连续和类别不平衡问题，提高真腔、假腔和全主动脉的分割精度。