本申请实施例提供一种PDMS薄膜微透镜阵列的制作方法，涉及微透镜技术领域。PDMS薄膜微透镜阵列的制作方法包括：对PDMS片状体进行拉伸，PDMS片状体包括相对的第一表面和第二表面，且PDMS片状体具有阵列设置的圆形盲孔，圆形盲孔的开口位于第一表面，保持PDMS片状体处于拉伸状态使得圆形盲孔的内径变大，且保持开口的圆形截面形状不变；将PDMS薄膜层粘贴于处于拉伸状态下的PDMS片状体的第一表面并覆盖圆形盲孔的开口，且PDMS薄膜层与第一表面连接；对PDMS片状体释放拉力使得PDMS薄膜在PDMS片状体收缩后形成微透镜结构。该制作方法能够制备出阵列微透镜结构。