一种超高强粉末冶金钛合金的制备方法，属于粉末冶金钛领域。以海绵钛和高纯粗颗粒母合金块为原料，经成形、烧结、超高温热变形和室温变形工艺得到超高强粉末冶金钛合金。本发明从源头控氧，有利于获得超细低氧的钛合金粉，具有优异的烧结活性，可进行低温真空烧结，既可以实现致密化，又可以获得细晶的显微组织；再利用超高温进行热加工，可以消除残余孔隙实现钛合金的全致密，粉末颗粒边界阻碍晶粒长大，使其可超高温变形，大幅度降低变形抗力，易于热加工成形；最终通过室温变形，获得超高温高塑性匹配的粉末冶金钛合金。该方法生产工艺简单可控，热加工性能优异，易加工成形，生产成本可大幅度降低，可实现钛合金的工业化生产。