本发明公开一种薄壁异形燃烧室壳体及其加工方法，燃烧室壳体包括回转体式筒体，筒体与筒体两端焊接设置的前封头和后接头形成燃烧室内腔，筒体外壁上焊接设置有定位环，后接头上焊接有支座。加工时，先以筒体外圆为基准镗加工前封头和后接头的端面及内孔，并同时加工定位环及支座；然后以镗加工后的内孔为基准加工至尺寸；加工过程中，以燃烧室壳体外壁的第一基准和第二基准为基准进行装夹，所述第一基准位于筒体外壁前封头和定位环之间，所述第二基准位于后接头外壁靠近后接头端面的位置。本发明采用镗床加工与车床加工相结合的方式，通过降低工艺设备的单位成本实现了产品的生产成本的大大降低，有利于燃烧室壳体的低成本生产。