本发明公开了一种高铁高钛超细粒级钒钛精矿的烧结方法，属于冶金烧结领域。高铁高钛超细粒级钒钛精矿的烧结方法包括如下步骤：a.按质量百分比将原料配料；b.将高铁高钛超细钒钛精矿、国内中粉和石灰石加水强制混匀后，再加入进口矿粉、国内高粉、活性灰/生石灰、燃料和返矿进行二次混匀，然后将混合原料滚动制粒，得到烧结料，进行烧结。采用本发明的方法，通过二次混匀、降低水分配比和优化烧结过程，能够使高铁高钛超细粒级钒钛精矿烧结所得烧结矿取得较好的技术指标，满足钒钛矿高炉冶炼要求，可有效解决现有技术烧结钒钛磁铁矿的成本较高的问题。