一种多级扭叶罗茨真空泵转子及其设计方法，在转子轴上设置有多个罗茨转子级，且随着转子级编号的增加，转子轴向尺寸或径向尺寸依次减小，使转子腔体内容积依次下降，实现级间内压缩过程；转子采用扭叶形式，通过吸排气口设计，形成单转子级内的内压缩过程。设计方法包括由抽气速率要求优选第一级转子型线的齿高半径与转子中心距；由内压缩程度要求，优选转子级数、每级转子轴向尺寸、各级转子型线的齿高半径与转子型线的齿数；利用优选参数，根据啮合定理求解转子型线；利用转子级数、各级转子尺寸与各级转子型线确定整体转子结构。本发明罗茨真空泵转子能够起到降低能耗，提高极限真空度的效果。