本发明公开了网络时延预测技术领域中的一种基于隐马尔科夫的Internet网络时延预测方法。包括根据历史时延数据集和设定的时延预测精度，获得可观测状态和可观测状态序列；采用K-Means聚类方法对历史时延数据集进行聚类，计算不同k值下历史时延数据集的误差，根据不同k值下历史时延数据集的误差确定初始值；估计不同k值下的隐马尔科夫参数，并根据不同k值下的隐马尔科夫参数计算不同k值下的隐马尔科夫贝叶斯信息准则值，选择最小的隐马尔科夫贝叶斯信息准则值对应的k值作为最佳隐状态个数k_best；根据可观测状态和最佳隐状态个数k_best，预测未来时延。本发明准确表示时延数据集的规律以及Internet网络的特性，对于未来的可观测状态的预测有较高的准确性。