本发明提供了一种多轴机床线性轴滚动角误差产生的刀具矢量误差补偿方法，包括以下步骤：获取产生滚动角误差的线性轴的滚动误差角度；根据线性轴的滚动误差角度计算线性轴滚动角产生的相关运动轴方向的误差分量；将线性轴滚动角产生的相关运动轴方向的误差分量补偿到相应各个轴上。本发明提供的这种多轴机床线性轴滚动角误差产生的刀具矢量误差补偿方法，将搭载了旋转轴的线性轴空间误差进行再细分，将旋转轴轴心线到线性轴轴线距离产生的滚动角误差分量给其他线性轴，对旋转轴轴心线到刀尖距离和两个旋转轴的实时位置关系进行处理，将这部分的误差拆分到相关运动轴中，最终不光能保证刀尖的正确位置，还能保证刀具侧刃的空间矢量角度。