本发明公开了一种Mg-Zn-RE系镁合金氢化热处理方法，包括对Mg-Zn-RE系镁合金氢化固溶处理，辅之以时效强化处理。采用本发明的方案能够将原本粗大网状分布的Mg-Zn-RE高温稳定化合物分解为弥散分布的稀土氢化物，并使该化合物中的Zn原子有效溶解入α-Mg基体，继而有效地增加后续时效处理过程中析出强化相的含量，从而大幅提高Mg-Zn-RE系镁合金的力学性能；同时，本发明也解决了大型薄壁航空、航天铸件中复杂油、气管路“清砂难”的实际生产问题。