本发明公开了一种大型结构表面变形预测方法，包括以下步骤：基于大型结构的相关参数计算各个背架与各个骨架在连接处的变形转角大小；基于重力场、温度场、风场以及所述变形转角大小构建骨架力学模型；基于所述骨架力学模型计算所述大型结构的形变函数；基于所述形变函数和所述变形转角大小计算所述大型结构在对应位置处的表面变形值，基于所述变形转角大小和应力函数计算所述大型结构在对应位置处的表面应力值。本发明提供一种大型结构表面变形预测方法，旨在解决现有技术中因忽略温度场以及风场对结构表面变形的影响从而导致预测的结构变形存在极大的误差的技术问题。