本发明一种MIMO雷达超分辨成像方法、MIMO雷达和存储介质，构造了基于相控发射波束扫描的信号模型，并利用雷达与目标的空间几何模型对回波信号进行近似，建立了目标散射系数与天线方向图的卷积模型，基于该卷积模型，设计基于压缩感知的目标超分辨成像方法，在提升对相邻目标分辨能力的同时，一定程度上保留目标的轮廓信息，能在现有阵列通道数下提高成像分辨率，实现毫米波雷达成像的方位向和/或俯仰向超分辨率估计，使得基于该成像方法的毫米波雷达成像系统能够为自动驾驶提供一种更可靠的解决思路。