本发明公开了一种TC4钛合金薄壁环件的加工方法，包括以下步骤：一、将TC4钛合金坯料加热至相变点以下50℃～70℃并保温；二、对保温后的TC4钛合金坯料依次进行镦粗、冲孔和扩孔，得到TC4钛合金环坯；三、将TC4钛合金环坯趁热回炉，加热至相变点以下50℃～70℃并保温；四、对保温后的TC4钛合金环坯进行轧制，空冷后得到TC4钛合金环件半成品；五、将TC4钛合金环件半成品在温度为700℃～800℃条件下保温30min～60min，空冷，得到壁厚不大于40mm的TC4钛合金薄壁环件。采用本发明的方法加工的TC4钛合金薄壁环件组织均匀，力学性能优异，完全满足TC4钛合金薄壁环件指标要求。