本公开提供一种斜视高轨SAR非停走相位调制补偿方法及装置，涉及合成孔径雷达信号处理技术领域。该方法包括：在星地持续运动下，建立雷达脉冲从发射到接收的斜距模型，其中，斜距模型与快时间的变化相关；预设雷达的发射脉冲为线性调频信号，根据斜距模型，对线性调频信号进行正交解调，得到点目标在二维时域内的基带回波信号；对基带回波信号进行傅里叶变换，得到二维频域回波信号，以及由星地持续运动引起的二维频域调制相位；对二维频域调制相位进行预处理，以初步补偿二维频域调制相位；对预处理后的二维频域回波信号依次进行成像处理和后处理，以二次补偿二维频域调制相位，得到距离多普勒域内的目标回波信号。