一种柠檬醛的制备方法，该方法包括如下步骤：1）在常压无氧环境下，醇醚溶剂与助溶剂的存在下，利用苯甲酸或苯乙酸调节pH值范围在3~5，去氢芳樟醇在钼催化剂作用下进行催化重排，去氢芳樟醇与醇醚溶剂、助溶剂的质量比为1：2.5：0.5,催化剂的投入量为去氢芳樟醇重量的5%,反应时间为5~7h，反应温度为115~120℃；2）由步骤1）得到的柠檬醛粗产品通过五级分子蒸馏进行分离。本发明利用钼催化剂在醇醚溶剂中具有较好的溶解性，不但提高了柠檬醛的收率，而且催化剂溶解在溶剂中，可以循环套用。避免了现有技术中复杂的处理步骤，简化了工艺。