本发明公开了一种多约束毫米波车载MIMO雷达天线阵列设计方法与装置，包括以下步骤：确定MIMO雷达天线阵列的发射、接收阵元数；根据MIMO雷达分辨率要求和PCB板尺寸大小对阵列孔径进行约束；根据天线单元物理尺寸约束最小阵元间距；根据芯片数量、发射和接收阵列孔径约束各天线阵元分布范围；应用遗传算法优化MIMO雷达天线阵列设计，生成初始种群，种群中每一个个体表示一种阵列排布方式；通过适应度函数计算每个个体的适应度，对种群中的个体进行选择、交叉、变异操作，生成新的种群；判断是否满足终止条件，满足则输出最优个体即优化的阵列排布方式。本发明通过多约束条件使优化所得MIMO雷达天线阵列更符合实际应用需求。