本发明提出一种基于贝叶斯理论的步进应力加速退化试验优化设计方法，应用在加速退化试验技术领域。首先，确定产品性能退化模型、加速模型，并基于历史数据给出模型参数的先验分布；其次，确定优化设计空间，构成试验方案集合；然后，建立期望效用函数或期望损失函数，确定优化目标，并基于马尔科夫蒙特卡洛方法，确定试验方案集合中的各设计的优化目标值；最后，利用曲面拟合方法，找到最优试验方案。本发明方法避免了传统(局部)试验优化设计方法在假定模型参数取值已知的情况下进行易出现较大偏差的缺点，在给出模型参数先验分布的情况下进行试验优化设计，得到的优化方案更合理更符合实际。