本发明提供了一种自密实混凝土配合比设计方法，包括步骤S1、测定和/或计算原材料的性能参数；步骤S2、构建过剩砂层模型以及过剩浆体模型，利用过剩砂层模型确定参数ts，所述ts表示粗骨料表面的过剩填充砂层厚度，用于反映固相材料在不同细骨料占比下的滚动效应，实现对粗骨料和细骨料体积比例间的关联；利用过剩浆体模型确定参数tp，所述tp表示粗骨料和细骨料表面的过剩浆体填充层厚度，用于反映自密实混凝土在不同浆体材料占比下的润滑效应，实现对粗骨料、细骨料和浆体体积比例间的关联；步骤S3、确定自密实混凝土配合比。本发明能够实现动态调整自密实混凝土配合比，进而适应了对不同地域原材料和施工环境变化的需求。