本发明公开了一种基于数学模型的棒材轧制的轧辊磨损预测方法，具体过程如下：在考虑单位宽度的轧制力、轧辊的相对半径以及轧制时间对轧辊磨损综合影响的条件下，建立轧辊磨损在线预测的数学模型，检测或计算待测机架的相关参数，在此基础上，计算待测机架的单位宽度的轧制力、轧辊的相对半径以及轧制时间，将得到的数据代入上述数学模型，计算出待测机架的轧辊磨损值。本发明分析了轧辊磨损的影响因素及它们的计算公式、构建了真实值和测量值之间的距离方程、结合计算机迭代搜索的方式，建立了轧辊磨损的数学模型。本发明模型的影响因素可以根据不同的企业的现状进行增减，其最优参数α0~α3也可以随着企业设备和工艺参数的不同而修正。