本发明公开一种激光焊接夹具的设计方法，包括步骤：基于运动学分析建立激光焊接设备每个工位机构的运动学分析模型；根据所述每个工位机构的运动学分析模型建立整套激光焊接设备运动学分析模型；分析根据所述整套激光焊接设备运动学分析模型的所有工位机构的动态运动过程，得到对应工位机构的动态运动过程分析结果；根据所述动态运动过程的分析结果，判断各工位中设计的夹具在整个工艺流程中是否满足可达性、干涉和节拍时间的设计要求；若满足设计要求，确定当前设计的夹具为最终设计方案并输出。本发明能优化激光焊接设备夹具，并对整套激光焊接设备的布局和工艺流程进行全局把控，提高夹具设计的合理性，保证整机的加工性能。