一种改善7xxx系铝合金组织与性能的热处理方法，包含：首先对变形态进行单级或分级固溶保温热处理，最终固溶热处理保温温度为T1，其中，460℃≤T1≤485℃；将合金以平均冷却速率V1由T1温度点冷却至温度T2，随后以平均冷却速率V2从T2温度点冷却至室温，其中，150℃≤T2≤190℃，20℃/s≤V1≤60℃/s，3℃/s≤V2≤10℃/s；将淬火态铝合金进行1～5％的冷变形处理，然后在T3温度下保温时间t1进行时效热处理，其中110℃≤T3≤140℃，10h≤t1≤32h。本发明方法可以在控制残余应力的情况下，使7xxx系铝合金得到较理想的析出相组织形态，获得良好的强韧性与耐蚀性的匹配。本方法较现有工艺大幅缩短了热处理时间，具有操作简便，高效可行的特点。