本发明公开了一种用于治理坡耕地面源污染的非均匀施肥方法，包括：根据目标治理区坡度大小确定耕作作物种类及施肥间距；将目标治理区划分为若干相同规格的田块，根据田块的坡度确定坡长，将每个田块划分为坡脚、坡中和坡顶三个坡位；根据各田块的土壤养分本底值确定相应田块坡顶的施肥量；在目标治理区各田块施肥，坡顶、坡中和坡脚肥料施用量按比例递减；在各田块低处收集下雨后产生的地表径流水样，对收集的水样进行污染物指标的测定，得到面源污染结果；在坡耕地上作物的果实收获后，测定计算作物对肥料的吸收利用效率，并获取非均匀施肥下的作物产出。本发明能够在保障作物产量的前提下有效减少坡耕地面源污染，且具有低成本优势。