本发明公开一种多目标卫星同平面交会方案规划方法，包括以下步骤：为各机动卫星分配需要负责的目标数量，并确定共有多少种数目分配方案；根据规划的顺序将每种数目分配情况分成有限的规划顺序方案；对被规划的机动卫星，依次选择平均角速度改变量与其所在轨道相差最小的转移轨道，基于任务时间限制确定交会目标的顺序，并在所有交会方案中选择消耗燃料最小的方案；设置新的约束条件，进行下一优先级的规划，直至所有优先级的目标都被规划；将紧急目标作为最高优先级，与未交会目标一起以相同方法重新规划交会方案。本发明方法具有规划效果好、计算速度快等优点，可用于求解燃料消耗最优的多目标卫星交会方案，能应用于复杂的实际任务中。