本发明公开了一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，包括根据岩心尺度孔隙网络结合非定常流动模型分析流体在孔喉通道中的非定常流动，获得圆形管束中流体轴向速度分布，分别构建非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型；利用非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型，结合孔隙网络模型中混合流体的特性参数构建非混相驱替过程下的流固耦合多相渗流数学模型，将岩心数字化孔隙网络模型与非定常流固耦合多相渗流数值模拟方法结合，进行岩心流固耦合渗流模拟。本发明可模拟再现室内岩心流动实验过程，实现室内岩心的数字化单相和多相流固耦合渗流模拟分析与测试。