本发明涉及一种大尺寸高强变形镁合金锻件的热处理工艺，特别涉及一种Mg-Al-Zn系的变形镁合金锻件的热处理工艺。本发明的实施方案为：将壁厚为30-100mm、直径Φ≥680mm，最大水平投影面积≥0.4m2的大尺寸变形镁合金锻件在80℃-100℃，保温36-48小时后，以15-30℃/h的升温速率升温至160-180℃，保温15-20小时，冷却至室温，得到大尺寸高强变形镁合金锻件，所述镁合金锻件以质量百分比计包括下述组成元素：Al8.2～8.5；Zn0.4～0.5；Mn0.2～0.25；Cu≤0.05；Ni≤0.005；Si≤0.15；Be≤0.02；Fe≤0.05；其他杂质≤0.3；余量为Mg。本发明制备的大尺寸高强变形镁合金锻件可满足交通运输、航空航天等领域零部件的使用要求，并且制备工艺简单易行，便于产业化生产。