Изобретение относится к обработке ванадиевых сплавов, легированных элементами IVB группы, содержащих элементы замещения Cr, W и элементы внедрения С, О, N в количестве не менее 0,04 мас.%. Способ включает гомогенизирующий отжиг заготовки сплава, многократную термомеханическую обработку, состоящую из пластической деформации и отжига, диффузионное легирование кислородом и заключительный стабилизирующий отжиг при температуре 1000-1100°C.