本发明公开了一种桥梁结构温度场监测方法，包括以下步骤：S1：利用实测气温和实时风速分别计算对流换热和辐射换热；S2：利用日序数和水平面上的太阳辐射计算太阳辐射；S3：根据对流换热、辐射换热和太阳辐射计算桥梁的热边界条件；S4：根据桥梁的热边界条件确定桥梁的热交换模型；S5：利用有限元数值模拟求解桥梁的热交换模型，得到桥梁的温度场，完成桥梁结构温度场的监测。本发明不需要过于依赖实测温度数据，只需要在桥址处安装包括温度传感器、风速传感器和总辐射表在内的气象站，初期使用时建议在桥梁上安装少数温度传感器，调整模型参数；成本低，安装使用方便；监测范围广，可以实现全桥温度监测。