膜结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以分项系数设计表达式进行计算。
膜结构设计时，结构重要性系数应根据结构的安全等级、设计使用年限确定。

一般工业与民用建筑膜结构的安全等级可取为二级。当结构设计使用年限为50年时，结构重要性系数不应小于1.0；当结构设计使用年限为（15~25）年时，结构重要性系数不应小于0.95；当结构设计使用年限为5年时，结构重要性系数不应小于0.9。
膜结构设计应根据使用过程中可能同时出现的载荷，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分班进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利效应组合进行设计。

膜结构设计应考虑恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、预张力、气压力、温度和支座不均匀沉降等作用。荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用，膜面的活荷载标准值取0.3kN/㎡。
膜结构设计时，应在满足膜面应力平衡状态的条件下，使结构体系保持稳定。还应考虑使用阶段局部膜片破坏或局部索退出工作，以及对不同部位膜单元进行二次张拉或更换对整体结构的影响。
最后，膜结构设计时，应考虑合理的预张力施加方式。