本发明公开了一种雷电冲击下变压器绕组热稳定性优化设计方法，首先根据不同的变压器绕组结构构建多种变压器绕组结构设计方案；然后将不同绕组结构设计方案的变压器相关参数输入自编程的变压器波过程计算软件，自编程的变压器波过程计算软件会建立不同方案下的变压器集总参数模型，并使用广义特征值法对变压器集总参数模型电路进行求解，得到不同方案下变压器绕组间场强分布；选择最优的变压器绕组间场强作为最终的设计方案，完成雷电冲击下变压器绕组热稳定性的优化设计。本发明方法能够实现雷电冲击下变压器绕组布局与排列的优化设计，使其绕组热稳定性达到最优。