本发明涉及水稻育种技术领域，特别是涉及一种耐热高异交率水稻光温敏雄性核不育系的轮回选育方法。包括：选择多个综合性状优良的不育系与1个恢复系杂交，再与1个不育系进行复交，将复交F1杂交种子等量混合，获得基础杂交群体C0；种植C0群体，利用控温设施确保开花期保持高温环境，花期人工辅助授粉，选择异交结实率高不育株收获异交种获得杂交群体C1种子；第二年同样种植C1杂交群体，获得杂交群体C2种子；种植C2群体，确保花期可育，获得C3自交群体等。与C0群体种植方法相同，种植C3群体，选择高异交结实率不育株割蔸繁种。利用本发明选育出的不育系遗传基础丰富、耐热性强，高温环境下异交结实率高，制种产量高。