本发明公开了一种制备毫米级纯立方相KTN单晶体的方法，步骤为取KTN原料置于黄金衬套管的底部，然后加入矿化剂溶液；将黄金衬套管密封后置于高压釜的釜体中；在黄金衬套管和釜体的夹层中加入水，将高压釜密封，再将密封后的高压釜置于电阻炉中进行恒温恒压处理；将电阻炉匀速降温，温度降至100℃后再迅速降温至室温，制得毫米级立方相KTN单晶体。本发明制备的毫米级的纯立方相KTN单晶体能够有效提高制备产品的通光质量，还可以降低晶体内部应力，提高晶体的抗光伤性能。本发明制备的晶体热应力小、缺陷少、均匀性和纯度高。