本发明公开了一种含分层损伤复合材料层合板的疲劳寿命预测方法，包括以下步骤：(1)对复合材料层合板进行不同应力比下的疲劳试验，并基于疲劳试验数据进行拟合以构建材料模量随疲劳循环数之间的表达式；(2)基于含分层损伤复合材料层合板在疲劳载荷工况下的边界条件和分层损伤参数建立其数学模型；(3)在任意循环数下，根据材料模量随疲劳循环数之间的表达式更新材料的模量参数；(4)基于里兹法、一阶剪切变形理论和断裂力学方法预测层合板内部分层损伤的扩展及其剩余强度；(5)使得层合板的剩余强度首次低于疲劳载荷应力峰值的循环数即为含分层损伤层合板的疲劳寿命。本发明基于理论方法预测含分层损伤复合材料层合板的疲劳寿命，且在应用之前只需要对复合材料基本性能试验件进行疲劳试验来获得相关参数，可显著提高计算效率，缩短试验周期并降低试验成本。