本发明提供一种相控非均质力学参数地应力预测方法，该相控非均质力学参数地应力方法包括：步骤1，建立岩相解释模版及进行单井岩相解释；步骤2，根据解释的所有单井岩相资料，结合地震属性资料，进行井间预测，建立三维岩相模型；步骤3，建立不同岩相的纵横波时差关系，求解各单井力学参数；步骤4，建立岩相控制下的三维非均质力学参数模型；以及步骤5，确定地应力有限元模拟的边界条件，预测三维地应力场。该相控非均质力学参数地应力预测方法实现了三维非均质力学参数条件下的有限元地应力模拟，较常规的层内均质力学参数模型更加接近地下地质体的真实力学参数展布特征，从而大幅提高了地应力的预测精度。