本发明公开了一种快速细化和均匀化铸态铝锂合金的均匀化形变热处理方法，包括：步骤一、制备铝锂合金铸锭：通过普通重力铸造熔炼制备铝锂合金铸锭，将铝锂合金铸锭切割为板材；步骤二、一级均匀化处理：在一级均匀化处理温度下进行保温；步骤三、轧制变形：一级均匀化结束后，迅速对板材进行轧制变形；步骤四、二级均匀化处理：变形后的试样由一级温度升温至二级温度进行保温。本发明实现了铝锂合金均匀化处理时间短、温度低、成分均匀且晶粒细小的快速制备方法，解决了常规均匀化处理工艺需要高温长时间保温和均匀化处理后晶粒长大粗化严重、组元颗粒难于调控的技术难题，对高性能铝锂合金的制备和工业化生产具有工程实用价值。