本发明公开了一种铁锰铝碳系奥氏体低密度钢的热处理方法，包括以下步骤：（1）对初始状态的铁锰铝碳系奥氏体低密度钢进行预变形处理；总应变量控制在4‑35%；（2）对预变形处理后的铁锰铝碳系奥氏体低密度钢进行时效处理；所述时效处理为单级时效处理或双极时效处理：所述单级时效温度为600‑700℃，保温时间为10‑60min，室温空冷；所述双级时效为：一级时效温度为450‑550℃，保温时间0.5‑4h，一级时效结束后快速升温至二级时效温度；二级时效温度为600‑700℃，保温时间为10‑40min，室温空冷。本发明能够降低铁锰铝碳系奥氏体低密度钢的屈强比，提升了铁锰铝碳系奥氏体低密度钢的使用安全性能，并且获得了优良的综合力学性能，在实际应用中具有重要的意义。