本发明提供了一种一步法熔盐电解制备高硅钢的方法，属于金属材料合成与加工领域。本发明采用氟化物、氯化物熔盐加入氧化物、氟硅酸盐的工艺，取基底为≤3wt％Si的硅钢或纯铁，厚度为0.1～0.65mm，宽度为10mm。经表面处理作阴极，硅棒作阳极，在氟化物、氯化物熔盐中经过特定的温度恒电流电解进行沉积硅和扩散硅处理，本发明通过调控电流密度、电解温度、时间和熔盐中硅离子浓度等参数，在1000℃～1200℃沉积和扩散同时进行，使沉积的硅均匀扩散至基体内部，最终制得6.5wt％Si硅钢。该工艺使用≤3wt％Si硅钢或纯铁为初始原料，制备的高硅钢具有良好的磁性能和延伸性能，实现了熔盐及电解质的绿色循环利用，易加工且可大规模生产应用。