本发明公开了一种高强钛合金电子束焊接结构超高周疲劳寿命预测方法，采用超声疲劳试验获取高强钛合金电子束焊接接头超高周疲劳性能，基于纳米裂纹扩展理论，引入电子束焊接缺陷尺寸参数，建立超高周疲劳寿命损耗方程，定量预测不同电子束焊接缺陷的高强钛合金焊接结构超高周疲劳寿命。本发明通过超声疲劳试验，建立含电子束焊接缺陷尺寸参数的超高周疲劳寿命损耗方程；只需要通过金相剖面或无损检测，获得电子束焊接缺陷尺寸，即可定量预测不同电子束焊接缺陷的高强钛合金焊接结构超高周疲劳寿命。该方法避免了大量的电子束焊接接头超高周疲劳试验，即可完成超高周疲劳寿命评估，具有简单、快速、经济优势。