本发明涉及具有球形第二相超塑性镁合金的制备方法，该制备方法包括微量元素孕育变质处理、变形加工调控和球化再结晶过程三个步骤。具体包括为：首先通过含有微量元素的少量熔体通过稀释混合对镁合金熔体进行孕育变质处理，然后通过变形加工调控法细化第二相和基体晶粒，最后通过球化和再结晶处理制备出具有球形第二相弥散分布于近球形基体晶粒中的细晶超塑性镁合金组织。该方法制备的组织中第二相尺寸细小，形状圆整，均匀弥散分布在基体晶粒中和晶界上；与传统无规则和长条状的第二相相比，显著提高了材料的超塑性变形能力。该方法能够制备大尺寸样品、方法简单、可靠，易于推广应用；非常适合于批量生产宽幅薄板或薄带材超塑性镁合金。