本发明公开了一种钛阴极辊筒的表面处理方法。属于电解铜箔技术领域，以解决现有技术中钛阴极辊筒表面处理方法中作为判断的粗糙度Ra指标单一，无法最大程度降低钛阴极辊筒辊面粗糙度、提升钛阴极辊筒辊面粗糙度均匀性、延长钛阴极辊筒的稳定生产时间的问题。方法包括抛光液的制备、钛阴极辊筒的预处理、化学机械抛光、化学机械抛光钛阴极辊筒的后处理。本发明相对于传统的表面处理工艺，降低钛阴极辊筒辊面粗糙度、提升钛阴极辊筒辊面粗糙度均匀性和延长钛阴极辊筒的稳定生产时间均有十分显著的提升作用，在生产中具有重要的经济意义。故本发明的应用具备相当可观的经济价值，推广前景优异。