本发明提供了一种基于蒙皮点阵结构的航天器支架轻量化设计方法，通过获取结构件的三维模型，并基于三维模型构建拓扑优化设计域；其中，结构件至少包括设计包络、功能空间和接口；基于拓扑优化模型对设计域进行拓扑优化，并进行光顺化处理，得到第一优化实体模型；将第一优化实体模型与接口模型进行布尔并运算，得到第二优化实体模型；对第二优化实体模型执行抽壳操作，得到蒙皮模型；从预先构建的点阵单元库中选取填充单元对蒙皮模型进行填充，以获得蒙皮点阵结构模型；对蒙皮点阵结构模型进行有限元分析，获得优化蒙皮点阵结构。借此，本发明可实现集轻量化、刚度优、承载高等功能于一体的航天器支架产品的快速研制。