本发明公开了一种变参数大斜视星载聚束SAR系统的参数优化设计方法，包括：一、获取对地观测任务基本参数；二、计算由基本参数导出的系统参数，三、拟合卫星轨道坐标多项式，估计卫星的起始、终止采样时间刻度；四、设定方位采样点数，计算采样时间间隔、场景中心对应的地表偏角序列；五、确定卫星采样位置序列、场景中心的斜距序列与时间采样间隔序列；六、验证无发射脉冲遮挡和无星下点回波干扰的约束条件；七、计算雷达平台参数的时变调整规律。本发明为变参数大斜视星载聚束SAR的系统设计需求提供了理论基础和实现方法。