本发明公开了一种两相钛合金大尺寸板材的加工方法，采用“重结晶循环换向镦拔锻造方式、换向大变形量热轧”组合式热加工工艺：采用以合金相变点为基准的逐级递减递增循环加热的换向镦拔锻造及大变形量换向轧制加工，制备钛合金板材。本发明的采用重结晶循环换向镦拔锻造避免了锻造变形死区带来的锻坯组织不均匀，优化坯料内部组织均匀性，充分破碎组织晶粒，获得初生α等轴的双态组织形态；通过大变形量的换向热轧，避免了传统单向轧制带来的横纵向组织差异，晶粒拉长不均匀的问题。通过本申请的技术方案，使两相钛合金组织充分细化，获得(α+β)等轴组织，且横纵向组织与机械性能一致，完全适用于结构件对合金板的性能要求。