本发明公开了一种基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,包括以下步骤1)利用铣刀根据预设测量深度在待测工件的端面上铣出凹孔;2)清理凹孔的底面上制作凹孔过程中产生的残渣,再将喷管伸入到凹孔内,并给凹孔的底部均匀喷涂亚光白漆;3)制作印章,其中,印章的端面上刻制有若干标记点,再将该印章伸入到凹孔内,并在凹孔的底面印制标记点;4)获取凹孔底面标记点的初始状态信息;5)以盲孔法在凹孔底面的中心位置钻出盲孔;6)清理钻出盲孔时产生的残渣,然后获取当前凹孔底面标记点的最终状态信息;7)计算凹孔底面圆心位置的残余应力状态,该方法能够实现工件大深度处内部残余应力的测量,并且测量精度较高,不会破坏工件。