本发明涉及一种大尺寸高性能镍钨合金棒材的制备方法，属于镍钨合金制备技术领域。采用真空感应熔炼技术以及电渣重熔技术制备镍钨合金的铸锭，铸锭均匀化处后进行包套处理，再重复进行加热镦粗、加热拔长处理直至得到长径比不小于2.5的初步棒材，再对初步棒材进行拔长处理以及车削，得到直径为60mm～300mm以及长度≥550mm的镍钨合金棒材。本发明所述方法通过优化工艺步骤以及严格控制工艺参数，有效解决了镍钨合金在变形过程中开裂现象，得到了性能稳定的大尺寸高性能镍钨合金棒材。