本发明公开了一种提高钛合金焊丝性能的加工方法，包括以下步骤：一、将原料制成电极进行熔炼；二、将铸锭保温锻造后空冷得到锻坯；三、将锻坯热轧制后得到细棒；四、将细棒热拉拔规圆并进行表面扒皮修伤后进行多道次冷轧后气氛保护退火；五、将丝坯进行多道次辊磨拉伸后清洗并进行真空退火；六、将丝材进行表面扒皮磨光处理，得到钛合金焊丝。本发明通过将铸锭采用锻造及轧制得到细棒，并结合中间热处理开展冷轧和辊磨拉伸技术提高钛合金焊丝的微观组织、表面质量及力学性能，钛合金焊丝退火后采用表面扒皮工艺改善丝材强度，进一步提高钛合金焊丝的表面质量。