本发明提供的混凝土热扩散率多温段测定方法，所用同温体试件的初始条件为试件中心与试件表面形成温度差小于5℃的均匀分布的稳定温度梯度场，测定时控制环境水温相对热扩散环境温度的误差小于测定装置的最小允许起始温差的1％，结束当前段测定的终止条件为试件中心与热扩散环境温度的温差小于0.1θ0～0.2θ0，该状态并为后续段测定的同温体试件条件，每个温度段试验中所说环境水温按快速进入、稳定热扩散形成、稳定热扩散三个阶段进行控制，第三个阶段是温度-时间记录阶段。与现有技术相比，本发明方法在保证现有技术测量精度水平的基础上，实现了一次测定过程能连续测定混凝土多个温度段的热扩散率，大大提高测定试验的效率。