本发明提供一种高强钛合金及其制备方法，该高强钛合金，按质量含量计，包括Al 4.5～5.5％、Mo 3.5～4.5％、Cr 3.5～4.5％、Sn 1.5～2.5％、Zr 10～50％和余量的Ti。本发明严格控制各元素的含量，提升钛合金的力学性能，其中，Cr元素的添加，稳定β相，能显著提高钛合金基体的室温强度，元素Al极大的提高了α相的稳定性和β‑α转变温度，便于在固溶处理过程中在淬火后获得的均为细小的α相，可以大幅提高钛合金的比强度；并且由于Zr元素的添加会引起晶格畸变，这些缺陷会导致在形核过程中，形核点增多，形核的密度增加，起到晶粒细化到作用，进行实现细晶强化。
