本发明公开了一种大开口内环钢桁架索穹顶结构,包括内环刚性桁架、索穹顶结构以及外环刚性结构;所述内环刚性桁架由外上弦环杆、外下弦环杆、至少一层内弦环杆以及用于连接内外环杆的连接杆组成中部大开口形式的空间钢桁架结构;所述索穹顶结构包括上脊索、下斜索、环索以及撑杆,屋面覆盖材料设置于柔性的上脊索上。本发明中的索穹顶结构为全张力体系,结构受力从内到外逐级传力,无论采用何种形式的索穹顶,每级结构的撑杆高度有限,并配合柔性的轻质膜材屋面,不仅结构受力高效合理,特别适合于大跨度空间,同时可解决最内环撑杆较高带来的诸多不利影响。