本发明公开了一种基于高灵敏度融合指标(HSFI)的复合材料层合板分层损伤识别方法。该方法首先基于模态分析和静力分析，分别提取无损伤结构和含分层损伤结构测点的应变模态、模态位移和静力应变，构建三个损伤识别指标——应变模态指标、模态柔度指标和静力应变指标；进而基于现代信息融合技术，综合考虑应变模态指标、模态柔度指标和静力应变指标三个指标的识别特点，构建对复合材料分层损伤高灵敏度、抗噪声能力强的损伤识别融合指标。本发明既可以有效识别出小面积分层损伤也可识别出大面积分层损伤，同时也提高了抵抗测量噪声干扰的能力，确保了对复合材料分层损伤识别的敏感性和稳定性。