一种Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的形变-固溶热处理工艺，包括下述步骤：(1)预变形，预变形温度为400-420℃，变形量为10％-95％；(2)预固溶，预固溶温度为440-480℃，保温时间为30-120min；(3)再变形，再变形温度为400-420℃，变形量为10％-95％；(4)短时固溶，固溶温度为470-485℃，固溶时间为10-30min。本发明采用变形-固溶交替重复进行，避免单次变形-固溶过程形变产生的位错密度过高导致的基体再结晶；预固溶温度高于常规退火温度，预变形后的预固溶工艺通过回复降低变形引入的位错密度并固溶大部分结晶相；再进行短时再固溶，溶解残余结晶相和抑制合金的再结晶。本发明工艺方法简单、操作方便、有效减少了Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金结晶相和再结晶，淬火时效后合金强度、塑性和断裂韧性均得到显著提高；对航空航天、交通运输领域的发展有重要意义，适于工业化应用。