本申请公开了一种基于平行嵌套阵列的二维DOA估计方法、装置、设备及介质，方法包括：计算三平行嵌套阵列中每个子阵的接收信号；根据每个子阵的接收信号计算每个子阵的协方差矩阵，并对所述协方差矩阵进行扩展，得到虚拟协方差矩阵；根据每个子阵的接收信号计算子阵之间的互协方差矩阵，并对所述互协方差矩阵进行扩展，得到虚拟互协方差矩阵；根据所述虚拟协方差矩阵以及虚拟互协方差矩阵构建DOA估计矩阵；对所述DOA估计矩阵进行特征值分解，并根据分解的特征值计算入射信号与X轴之间的夹角以及入射信号与Y轴之间的夹角。根据本申请提供的DOA估计方法，不仅以较低的复杂度实现二维角度均衡估计，还大大提升了估计的精度。