本发明涉及一种一步法制备尺寸可控、特定结构钒氧化物的方法,包括:将含有质量比为100:(1~10):(1~5)的溶剂、助溶剂、和钒源的均一溶液在150~280℃进行溶剂热反应1~24小时后将反应产物离心、洗涤和干燥制得钒氧化物;其中,所述溶剂为醇,所述助溶剂为过氧化氢、稀盐酸、氢氧化钠、氨水、稀硫酸、碳酸氢钠、和碳酸氢铵中的任意一种;其中,通过控制所述溶剂、助溶剂、和钒源的质量比和溶剂热反应的时间使所得钒氧化物的尺寸在100~1000nm之间可调节,通过控制所述溶剂热反应的温度和时间使所得钒氧化物具有实心、空心和蛋黄-蛋壳结构中的任意一种的结构。这种结构和尺寸的选择性大大丰富了钒氧化物的技术领域和应用范围。