本发明属于油气勘探领域，公开了一种筛选碳酸盐岩热液流体U‑Pb定年样品的方法。该方法包括：采集热液白云岩样品；选出采集的热液白云岩样品中白云石和方解石较发育的样品，并在其上确定磨片位置，分别磨制第一薄片、第二薄片和第三薄片；确定第一薄片的白云石和方解石的结晶程度、晶形和基质围岩的接触方式；确定第二薄片的白云石和方解石在受热液流体影响下其内部形成的环带结构；基于上述步骤，在第三薄片上标注白云石和方解石发育较好的位置，对标注位置的白云石和方解石内的U‑Pb含量进行分析，选出U和Pb含量高的样品，作为所述碳酸盐岩热液流体U‑Pb定年样品。本发明可以高质量筛选与碳酸盐岩热液流体活动相关的并且U‑Pb含量较高的岩石样品。