本发明公开了属于农作物种植技术领域的一种区域作物耗水空间格局优化设计方法。选取研究区域，确定研究作物种类；选取与作物生长相关的评价指标，应用模糊数学原理量化评价指标，消除指标间的量纲差异，形成评价指标隶属度矩阵；计算指标权重，以单方水经济效益最大为目标函数，通过水量约束、邻居约束、转换优先级、转换规则进行优化建立区域作物耗水空间格局优化模型；根据实际情况选择最适合的优化方案，得到优化后作物种植结构及其耗水的空间分布。本发明除了能对研究的现状年调整作物耗水空间格局以获得更高的经济效益外，更重要的是可应用在未来气候情景下通过调整未来种植作物的空间格局来对作物耗水进行空间优化。