本发明涉及一种提升镍基合金线材轧制表面质量的方法，包括：铸锭冶炼过程中将镍基合金原料中元素含量控制为C≤0.015％，S≤0.001％，Si≤0.2％，Mn≤0.2％，O≤0.002％，Pb≤0.002％、Sn≤0.002％、As≤0.002％、Sb≤0.002％、Bi≤0.002％，并且Pb、Sn、As、Sb、Bi的含量总和≤0.008％；铸锭锻造时加热温度控制在1180～1200℃，终锻温度控制在≥950℃；首先采用20#砂轮对锻坯表面修磨，单边修磨量≥1mm，而后采用40#砂轮对锻坯表面精修，单边修磨量≤0.5mm，坯料对角线公差控制为≤5mm；修磨后的坯料的加热温度控制在1180～1220℃，采用高速线材轧制机组进行轧制，吐丝温度控制在1000～1100℃，穿水冷却。利用本发明的方法，镍基合金线材轧制表面消除了折叠、裂纹、耳线、重皮等缺陷，表面质量大幅提升。