本发明提供一种考虑几何不确定因素的翼型稳健气动优化设计方法，包括：对基准翼型进行确定性优化，得到确定性优化翼型；选取稳健优化设计空间；利用样本集，建立Kriging代理模型组；利用稳健加点方法寻找Kriging代理模型组上的稳健最优点和用于改善Kriging代理模型组精度的改善精度样本点；更新样本集；如果不符合终止条件，则利用更新后的样本集重建Kriging代理模型组进行优化求解，直到符合稳健优化终止条件后结束。使用本发明设计出的稳健优化翼型，在具有良好气动性能的同时，对加工误差等几何不确定因素不敏感，稳健性高，具有更强的工程实用性。本发明在降低计算成本的同时保证优化质量。