本发明公开一种基于超声回波时频谱特征的生物组织辨识方法和装置，包括以下步骤：根据获取的超声回波射频信号，得到超声图像和信号时频谱；根据超声图像和信号时频谱，构建包含特征信号的数据集；根据包含特征信号的数据集，训练统计学习模型，由统计学习模型预测得到待识别超声图像中各部位的组织类别及其病变类型；根据待识别超声图像中各部位的组织类别及其病变类型，在待识别超声图像中各部位对应位置进行赋色标记，实现对超声图像中组织类别及其病变类型的自动识别。采用本发明的技术方案，可以提取更高维度的特征信息，实现对超声图像中组织类别和病变类型更精准的诊断。