本发明公开了一种尺寸稳定型聚酰亚胺薄膜的制备方法,包括以下步骤:1)获得消泡后的聚酰胺酸树脂溶液;2)将所得树脂溶液流涎至支撑体上形成液膜,依次经过T1、T2和T3温度范围的热风加热,得到溶剂含量≤35%、酰亚胺化率≥60%的凝胶膜;3)所得凝胶膜在不加热条件下经过至少6个辊筒在特定辊筒速比条件下进行纵向拉伸,得到纵拉凝胶膜;4)所得纵拉凝胶膜送入亚胺炉,完成横向拉伸、亚胺化及定型处理后,得到聚酰亚胺薄膜;5)所得聚酰亚胺薄膜在不受力的情况下送入150~400℃梯度升温处理,再进入400~50℃梯度降温处理,即得。本发明所述方法在保证优良的热收缩率、低热膨胀的同时提高了产品生产的连续性和良率。