本发明公开了一种基于固结磨料抛光垫的蓝宝石衬底的超精密加工方法，它主要包括粗磨、精磨、抛光三步骤：首先，采用W75的镀镍金刚石固结磨料研磨抛光垫（FAP）对切割后的蓝宝石毛坯进行粗磨，其次，采用W28的镀镍金刚石FAP对粗磨后的工件进行精磨，最后，采用W5的金刚石FAP对精磨后的工件进行抛光，即完成研磨和抛光过程。本发明加工蓝宝石衬底，整个工艺过程缩短到2小时以内，大大缩短蓝宝石的加工时间，最终可以得到工件表面粗糙度Ra小于3nm的蓝宝石衬底，并可有效去除坑蚀、划痕等表面缺陷，且亚表面损伤低，表面质量优。本发明提高了蓝宝石衬底的加工效率和表面质量，并且成本低，无污染。