一种大型离心铸造环件高性能径向锻造与半固态碾环复合工艺，先采用离心铸造工艺制备出大型圆截面环坯；然后利用离心铸造余热对大型圆截面环坯进行三锤头径向锻造塑性变形，得到大型环件锻造态环件；再对大型环件锻造态环件进行二次重熔，以获得具有细小、均匀、球状微观组织的大型环件半固态坯料；然后对大型环件半固态坯料通过半固态碾环成形大型矩形截面环件；最后对大型矩形截面环件进行碾环后热处理，最终制备出大型环件成形件；本发明能够制备出具有非枝晶、细小致密化、均匀、球状微观组织的大型环件，具有高效、高性能、低能耗、低成本的优点。