本发明涉及一种采空区地表沉降的预测方法。首先拟定采空区的采深、采深采厚比、采宽采深比、上覆岩性四因素以及各自四个水平，采用正交实验设计方法对四因素以及四水平按正交表进行设计，得到16种计算工况。采用有限元计算方法，获得16种工况对应的地表沉降数据。运用多种合适的预测模型，对地表沉降数据进行拟合，拟合前将所有原始数据做归一化处理，避免了数据不同量纲和数量级对模型的扰动。对不同函数拟合结果进行误差分析，最终优选二次函数模型为地表沉降预测模型，并给出预测模型中各参数的取值。本发明所述多因素采空区地表沉降预测模型可以较为迅速可靠的在采空区开挖早期即可初步预测出采空区地表沉降的一个具体数值。