本发明公开了一种基于3D培养体系的造血干细胞扩增方法，该方法包括如下步骤：(1)将血液中分离出的造血干细胞悬液置入复合培养基中培养：复合培养基包括无血清干细胞基础培养基、SIFE生长因子、血清替代物、纤维蛋白凝胶；(2)将(1)的复合培养基置入低氧培养箱中，低氧培养箱维持的氧浓度为3～20％。本发明的优点为，复合培养基添加的纤维蛋白凝胶是一种高分子网络体系，能吸收大量的水份，其结构上也与细胞外基质极为相似，能够模拟体内造血干细胞的生长微环境，从而为细胞提供充足的生长空间和支持细胞间联系的空间结构，降低了成本的同时显著增加细胞的扩增倍数，而且又维持造血干细胞的特性，防止其因分化而丧失干细胞的特性。