本发明公开了一种轴流压气机的转子叶片及其设计方法，该转子叶片包括叶根和叶尖，转子叶片沿高度方向从叶根到叶尖具有若干个基元叶型截面，将各基元叶型截面的重心作为积叠点沿转子叶片的高度方向进行叠加得到积叠线；积叠线沿转子叶片的高度方向从叶根到叶尖包括依次连接的第一椭圆弧段、直线段和第二椭圆弧段，第一椭圆弧段靠近叶根设置，且第一椭圆弧段向吸力面弯曲，第二椭圆弧段靠近叶尖设置，且第二椭圆弧段向压力面弯曲，直线段与第一椭圆弧段、以及第二椭圆弧段均相切。本发明通过设置积叠线包括第一椭圆弧段和第二椭圆弧段，达到同时减少根部端壁损失和叶尖泄漏损失，从而改善压气机气动性能。