本发明公开了一种无人驾驶农机作业速度自主决策方法，包括以下步骤：S1、采集农机运动状态数据，筛选影响农机作业速度的因变量，建立目标作业速度训练样本；S2、建立农机目标作业速度的高斯过程回归预测模型；S3、训练目标作业速度的高斯过程回归预测模型；S4、训练时对高斯过程回归预测结果评价与检验，获得训练完成预测模型；S5、获取农机测试数据样本，采用高斯过程回归预测模型获得相应的无人驾驶农机预测速度，以此预测速度的均值作为目标决策速度；S6、根据获得目标决策速度，自动调节无人驾驶农机的作业速度。本发明方法实现无人驾驶农机自主根据农田地形起伏情况决策并调节作业速度，保障作业质量的同时提高作业效率。