La présente invention porte sur un procédé de traçage de source de zone de production de vin basé sur des éléments multiples et des isotopes stables, qui comprend les étapes suivantes consistant : 1) à recueillir des échantillons de vin à partir de plusieurs zones de production ; 2) à filtrer l'échantillon de vin à l'étape 1) avec une membrane filtrante aqueuse de 0,22 µm, à prendre 1,5 ml et à mettre cette quantité dans un flacon d'échantillonnage de chromatographie en phase gazeuse, et à utiliser pour l'analyse du rapport isotopique stable du carbone de l'éthanol et du glycérol ; à prendre 0,3 ml d'échantillon de vin, à placer dans un tube de verre de 12 ml avec un bouchon pour analyser l'isotope stable à l'oxygène dans l'eau ; et à prélever 0,5 ml d'échantillon de vin, à placer dans un tube centrifuge de 15 ml, à ajouter 0,5 ml de HNO3 concentré, à dissoudre et à digérer la nuit, et à maintenir une solution constante de 10 ml pour un test ultérieur ; 3) à effectuer respectivement l'analyse isotopique stable au carbone, l'analyse du rapport isotopique stable à l'oxygène et l'analyse de teneur en élément ; 4) à utiliser les informations de zone de production des échantillons de vin et les données d'analyse dans l'étape 3) pour une modélisation statistique, et à obtenir une matrice de coefficients de modèle de détermination de zone de production et la précision de prédiction de détermination de zone de production correspondante ; et 5) à prendre un échantillon inconnu dans un modèle pour la détermination de la zone de production, et enfin à déterminer la nature de la zone de production. L'indice déterminé par le procédé est toutes les données qui sont relativement faciles à détecter et à obtenir, les conditions d'application sont larges, et la stabilité des données est élevée.