本发明公开了一种薄壁金属力学性能改变方法，包括：步骤一、将工件与工件衬底贴合装配，并固定在精密移动台上；步骤二、根据工件表面形貌进行光斑路径规划；步骤三、采用激光的功率密度为GW/cm²量级，激光光斑直径为μm量级，激光脉冲宽度为飞秒级，激光冲击工件表面，利用爆炸冲击波对工件内部进行改性，并控制光斑沿着光斑路径移动，使得工件表面的光斑覆盖率在300%以上。采用飞秒激光对薄壁金属进行改性，产生的等离子体总量更少，冲击波峰值压力更高，而作用力时间更短，产生的冲击力即冲击动量更小，从而导致薄壁金属材料发生了动态屈服响应产生了微观组织变化和预应力场，却不易发生弯曲变形，达到薄壁金属部件力学性能改变的目的。