本发明公开了一种薄壁叶片低塑性滚压强化方法，加工系统包括五轴加工机床、液压站和滚压刀具，五轴加工机床用于实现加工系统的整体控制，液压站用于为滚压刀具提供动力，滚压刀具用于对薄壁叶片进行滚压强化；根据将待强化薄壁叶片的结构特征，将叶片区域分为叶根加工区、型面加工区和进排气边加工区；采用双头滚压刀具分别对型面加工区和进排气边加工区进行强化加工；采用单头滚压刀具对叶根加工区进行强化加工，完成对叶片区域的强化加工；本发明考虑刀具和叶片结构特点，控制薄壁叶片强化加工变形，保证薄壁叶片尺寸精度并提高表面完整性，实现薄壁叶片形性协同制造。