膜結構設計應采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，以分項系數設計表達式進行計算。
膜結構設計時，結構重要性系數應根據結構的安全等級、設計使用年限確定。

一般工業(yè)與民用建筑膜結構的安全等級可取為二級。當結構設計使用年限為50年時，結構重要性系數不應小于1.0；當結構設計使用年限為（15~25）年時，結構重要性系數不應小于0.95；當結構設計使用年限為5年時，結構重要性系數不應小于0.9。
膜結構設計應根據使用過程中可能同時出現的載荷，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分班進行荷載（效應）組合，并應取各自的最不利效應組合進行設計。

膜結構設計應考慮恒荷載、活荷載、風荷載、雪荷載、預張力、氣壓力、溫度和支座不均勻沉降等作用。荷載標準值應按現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用，膜面的活荷載標準值取0.3kN/㎡。
膜結構設計時，應在滿足膜面應力平衡狀態(tài)的條件下，使結構體系保持穩(wěn)定。還應考慮使用階段局部膜片破壞或局部索退出工作，以及對不同部位膜單元進行二次張拉或更換對整體結構的影響。
最后，膜結構設計時，應考慮合理的預張力施加方式。