本发明属于水下声场计算技术领域，具体地说，涉及一种基于全局矩阵耦合简正波的三维声场模型的声场获取方法，包括：根据获取的目标区域的海洋环境参数，对预先建立的三维赫姆霍兹方程应用傅里叶变换，得到针对该目标区域的二维线源赫姆霍兹方程；将水平变化波导离散为若干段水平不变波导；选取某个特定特征值，在每段水平不变波导上的垂直边界上施加对应的边界条件，获得全局矩阵，求解各段水平不变波导对应的简正波系数，得到各段水平不变波导对应的二维声压解；重复上述过程，然后获得每段水平不变波导中的每个特征值对应的二维声压解并求和，之后采用逆傅里叶变换，得到该目标区域的三维声压解。