本发明涉及一种低温强磁场综合物性测量用超导磁体及其设计方法，所述超导磁体包含4组线圈，其中3组为主线圈，1组为补偿线圈，所有线圈嵌套在一起，同轴、同中心。线圈从内到外，前2组为主线圈，第3组为补偿线圈，第4组为主线圈，即补偿线圈位于1组主线圈内侧。为了优化调整线圈安全裕度，各组线圈通过采用不同的导线规格，实现了径向电流密度分级，即每组线圈又包含若干子线圈，这种电流密度分级方式不仅应用在主线圈上，同时应用在补偿线圈上。本发明提出了基于目标场法的补偿线圈径向电流密度分级优化方法，给出了补偿线圈分层设计规则，并应用在低温强磁场综合物性测量用超导磁体设计当中。