本申请提供了一种铁电单晶薄膜及其制备方法，包括：清洗铁电单晶与衬底表面；将衬底与铁电单晶进行间接键合，同时与基板进行临时键合；采用不同粒径的磨料对铁电单晶进行减薄抛光；将抛光后的铁电单晶从基板表面剥离，清洗铁电单晶表面，得到铁电单晶薄膜。本申请通过间接键合与化学机械抛光方法代替离子注入方法，可以避免由离子注入引起的薄膜表面晶格损伤，进而获得低厚度、高平整度、低损伤的铁电单晶薄膜，满足高精度器件制备需求，可应用于集成电路制造，微传感器、微执行器等功能元件的制造；可以实现常温环境下制备，减少了在低温—高温—低温的变换过程中铁电单晶由于热失配原因而产生的变形、碎裂等问题，提高产物的成品率。