本发明涉及一种海域天然气水合物有利聚集区主控因素的确定方法，包括如下步骤：步骤1：确定表征影响天然气水合物聚集的多个地质参数，并计算各个地质参数；步骤2：选定若干个地质参数作为系统特征，剩余的地质参数作为系统因素，并得到系统特征序列和系统因素序列；步骤3：通过系统特征序列和系统因素序列之间的灰度关联分析，得到主控因素；步骤4：将主控因素条件优越的区域作为水合物有利聚集区。本发明基于水合物成藏系统基础理论，通过系统特征序列和系统因素序列间的灰度关联分析，可实现对不同构造背景、多地质因素影响下天然气水合物聚集主控因素的定量评价，从而得到主控因素，根据主控因素科学指导水合物区域勘探及钻探。