本发明涉及一种基于正交试验和有限元分析的挤扩支盘桩优化设计方法，方法包括：根据优化目标确定设计四因素三水平的正交试验表，并根据正交试验表得到的9组挤扩支盘模型桩的结构参数；通过有限元软件基于土体模型参数和9组挤扩支盘模型桩的结构参数进行数值仿真计算得到9组仿真结果，将仿真结果记录到正交试验表中；根据9组仿真结果获得在竖向承载性能为评价指标下的挤扩支盘模型桩优化设计参数一；根据最优设计参数一和9组挤扩支盘模型桩的结构参数获得在经济效能为评价指标下的优化设计参数二；基于优化设计参数一和优化设计参数二得到最优设计参数，根据最优设计参数设计挤扩支盘模型桩。本发明方法简单，结果科学有效。