本发明提出一种综合MIMO雷达和ISAR的目标检测和成像方法，涉及雷达的目标检测和成像领域；具体为：首先、构建基于ISAR和MIMO雷达的应用场景，TX射频组件和RX射频组件组成MIMO雷达天线阵面，TX射频组件对待检测目标分时发送线性调频LFM信号；经过时延产生回波信号；通过对回波信号进行去斜操作，得到时域回波信号；然后，对时域回波信号进行MIMO信号处理，得到待检测目标的距离、速度、方位角度和信噪比；同时，对时域回波信号进行ISAR信号处理，得到待检测目标的距离，速度和高度；最后，将MIMO信号处理的结果和ISAR信号处理的结果相结合，得出最终的目标检测结果和成像结果。本发明提高了雷达的空间采样能力，降低了相干积累时间和阵元的复杂度。