本发明公开了一种稀土掺杂锐钛矿型二氧化钛微纳球的制备方法，包括步骤a、将稀土金属氧化物分散在纯水中，得到稀土金属氧化物的水溶液，所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化镱和氧化铒；b、将三氟乙酸水溶液滴加到稀土金属氧化物的水溶液中，得到混合溶液；c、将硫酸氧钛粉末溶于混合溶液中，在150‑200℃下水热反应12‑24小时；d、反应结束后，将粉末产物离心洗涤，冷冻干燥，即得。本发明以硫酸氧钛为原料，在低温条件下采用水热反应直接可以合成稀土掺杂锐钛矿型二氧化钛微纳球，制备工艺简单，避免了高温煅烧步骤，对设备要求不高，可以适用于大规模生产；制备得到的稀土掺杂锐钛矿型二氧化钛微纳球的形状较规则，结晶度高，产率高，成本低。