本发明公开了一种轻质合金液态模锻高强韧复合结构优化设计系统及成形方法，包括夹芯结构优选模块、复合结构设计模块和液态模锻成形工艺模块；所述夹芯结构优选模块包括数据建立模块、预测模型建立和计算模块，通过赋予所述夹层结构的材料属性进行CAE有限元分析从而确定所述目标结构中的危险部位，通过优选合适的夹芯结构，与目标结构的危险部位集成，形成复合结构，显著的提高其力学性能，形成高成形质量和精度的复合结构件，并有力的推动镁、铝等轻质合金在高承载服役工况下的应用进程。