本发明涉及一种基于金属衬底的微纳米薄膜温度传感器及其制作方法，属于微纳米传感器技术领域。微纳米薄膜温度传感器包括金属基底、金属过渡层、金属粘结层、绝缘层、第一极金属传感层、第二极金属传感层、保护层和导线。制作方法为：1)在金属基底上沉积金属过渡层；2)在金属过渡层表面上沉积金属粘结层；3)在金属粘结层表面涂上绝缘层；4)制作第一极金属传感层和第二极金属传感层；5)根据传感器尺寸，切割保护层，并在保护层的底面依次沉积金属过渡层和金属粘结层；本发明对原始温度场干扰小，能准确捕捉到温度场的动态变化，灵活安装在狭小空间中以及更接近待测点进行检测，可根据需求在单检测点同时布置多组电偶以实现局部多点检测。