本发明公开了一种热分层水库溶解氧预测方法，包括S1、分析得到水库水动力过程作用下溶解氧演化的空间特征；S2、分析得到热分层作用下水库溶解氧演化的空间特征；S3、分析得到水库生物和化学过程作用下溶解氧演化的空间特征；S4、构建热分层水库溶解氧的预测模型；S5、预测模型计算包括短波辐射、大气及水面的长波辐射、水面蒸发、大气和水体的热传导的水面热交换方程；S6、预测模型计算包括水体化学过程、生物过程以及沉降的水质反应方程：S7、预测模型进行BOD平衡模拟、氮平衡模拟和叶绿素a的平衡模拟，并给定预测模型的边界条件，得到对水库热分层溶解氧的预测。