压力容器设计应根据工艺过程要求和条件，进行包括结构设计和强度计算两个方面的工作。结构设计需要选择适用、合理、经济的结构形式，同时满足制造、检测、装配、运输和维修等要求。而强度计算的内容包括选择容器的材料，确定主要结构尺寸。满足强度、刚度和稳定性等要求，以保证容器安全可靠地运行。
目前我国压力容器设计执行的标准有两个:GB/T 150《压力容器》和JB 4732《钢制压力容器—分析设计标准》。GB/T 150是常规设计标准，它采用弹性失效准则，即把容器元件上远离结构或载荷不连续处的最大应力限制在所用材料的弹性范围内，以内壁屈服作为容器达到极限承载能力的一种强度设计准则，而对于结构不连续引起的附加应力，以应力增强系数和形状系数的形式引入壁厚计算公式，并将这些局部应力控制在许用范围内，或在结构上加以各种限制，或在材料选择、制造工艺等方面给予不同要求的控制。
压力容器不仅受介质压力的作用，而且受包括容器及其物料和内件的重量、风载荷、地震载荷、温度差、附加外载荷的作用。设计中一般以介质压力作为确定壁厚的基本载荷，然后校核在其他载荷作用条件下壳体中的应力，以保证容器的安全。此外，作为常规设计一般仅考虑静载荷，不考虑循环载荷和振动的影响，若需考虑该类载荷，则应按分析设计要求，作进一步的疲劳分析。
