本申请涉及高温合金热处理的技术领域，具体公开了一种GH4720Li高温合金叶片锻件的热处理方法及叶片锻件。所述GH4720Li高温合金叶片锻件的热处理方法包括亚固溶处理与两步时效处理，亚固溶处理的温度为1050‑1160℃，保温时间为0.5‑4h；第一步时效温度为750‑860℃，保温时间为4‑8h；第二步时效温度为630‑730℃，保温时间为16‑24h。另外，本申请的制备方法适用于直径为φ15‑50mm的小规格棒材，也适用于由小规格棒材制备的高压压气机转子叶片，能够使叶片平均晶粒度达到ASTM 11级或更细，在400℃、650℃、750℃温度下力学性能更优。