本发明涉及一种薄壁金属零件的热处理校形方法，属于金属零件的校形技术领域，用于解决目前对薄壁精密成形金属零件因变形量过大导致零件报废的技术问题。该校形方法包括如下步骤：S1：测量薄壁金属零件(4)的结构尺寸；S2：根据S1中获得的结构尺寸，及薄壁金属零件和校形工装的不同的热膨胀系数，制备校形工装；S3：将S2中获得的校形工装与薄壁金属零件(4)装配到一起得到装配体，并同时进行初步校形；S4：对S3中获得的装配体进行真空热处理，实现最终校形；S5：拆除校形工装，获得校形完成的薄壁金属零件(4)。根据本发明的校形方法，可降低零件报废率。