本发明为一种在离子液催化体系中合成对二甲苯酚的方法，包括以下步骤：将羟胺盐置于反应器中，再加入催化剂和含有离子液体的酸性介质，所述的酸性介质为离子液体、低级脂肪酸的水溶液，30℃恒温搅拌20min；然后加入对二甲苯，在常压~0.4MPa、60~95℃条件下恒温搅拌反应0.5~6h后，分离反应液中的有机相得产物对二甲苯酚。本发明所提供的离子液催化体系中制备对二甲苯酚的方法，与现有对二甲苯酚的合成路线相比，具有工艺简单、反应条件温和、操作方便，离子液与催化剂所组成的催化体系可以回收再利用，产物对二甲苯酚的选择性高达100%等优点。