本发明提供了一种台阶法开挖隧道支护结构变形预测方法及装置，应用于隧道开挖变形预测技术领域，方法包括：确定基本参数；确定隧道开挖所需要的作业工序以及每一作业工序对应的时间；确定竖向围岩压力与时间的第一对应关系、水平围岩压力与时间的第二对应关系；计算每一施工循环时间内喷层结构的水平变形量和竖向变形量，累计后总变形即为结构的允许变形值，并绘制隧道变形计算值与时间的曲线；获取隧道施工现场实测位移值，绘制隧道变形实测值与时间的曲线；基于允许变形值、隧道变形计算值与时间的曲线和实测结果的对比，确定施工调整措施。应用本发明实施例，可以实现台阶法开挖隧道过程中变形量预测，并有效提高监控量测对施工的指导作用。