本发明公开了一种高性能超细晶异构亚稳β钛合金制备方法，涉及异质结构亚稳态钛合金技术领域，本发明方法通过多道次室温轧制和部分再结晶退火工艺制备了超细晶异质结构材料，这种超细晶异质结构微观组织包括再结晶超细晶区和未再结晶区，所述再结晶超细晶区和未再结晶区组成比例为20.0％～30.0％：70.0％～80.0％；其屈服强度为600.0～950.0MPa，极限抗拉强度可达1000.0～1200.0MPa，延展性可达10.0％～20.0％，这权衡了强度与延展性，获得了高强度的同时具有较好的延展性。