本发明属于油气输送管道技术领域，具体涉及一种具有内过渡段的不等壁厚管道及设计方法。本发明旨在解决外径相等且内径不等的两条管道的焊缝处轴向应力大的问题。本发明的具有内过渡段的不等壁厚管道及设计方法，包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道的外径相等；第二管道包括沿背离第一管道的方向依次设置的第一管段、多个过渡管段以及第二管段，第一管段的内径等于第一管道的内径，第一管段背离第二管段的末端与第一管道的末端焊接；第二管段的内径小于第一管道的内径；多个过渡管段的内壁位于不同的面内，每一过渡管段的内径由第一管段至第二管段逐渐减小。输送管道的厚度变化位置远离焊缝，管道内壁过渡平缓，降低了焊缝处的应力集中。