本发明公开了用于大功率ＬＥＤ路灯照明的自由曲面偏光透镜，包括ＬＥＤ光入射面、出射面和底面，所述透镜的底面中部设有一供ＬＥＤ安装于其内的凹坑，凹坑的坑壁面是半球面，构成所述的入射面；透镜除底面部分之外的外表面是自由曲面，构成出射面。以ＬＥＤ灯底面的圆心为原点，以ＬＥＤ底面所在平面为ＸＯＹ平面，过原点并与ＸＯＹ平面垂直的轴为Ｚ轴，所述偏光透镜的形状关于ＹＯＺ平面对称，由偏光透镜在第一象限和第四象限的自由曲面部分相对于ＹＯＺ平面进行对称即得到透镜的自由曲面的形状。通过偏光透镜的外表面自由曲面来约束ＬＥＤ的出光方向，使其照明区域成为一矩形均匀照明面，符合国家道路照明的光分布与照度要求。