一种提高Ti2AlNb基合金高温强度的热处理方法，包括预处理、固溶处理、淬火、时效处理、检测抗拉强度步骤。其中预处理过程中，对热处理试样进行超声波清洗，清洗液为丙酮；固溶处理过程中，将板料放入箱式电阻炉进行固溶处理，温度为1150℃，保温时间为1h~1.5h；淬火过程中，淬火转移时间为2s~5s；时效处理过程中，将Ti2AlNb基合金置于箱式电阻炉中进行时效处理，温度为770℃~790℃，保温时间为2h，时效结束后进行空冷。通过上述热处理工艺，Ti2AlNb基合金在高温下的抗拉强度得到提高，950℃下，抗拉强度达到180Mpa，提升37%，且组织均匀，满足航空、航天领域对材料性能的要求。