本发明公开了一种不同价态、晶型和形貌的钒氧化物的制备方法。它先将五氧化二钒、双氧水及去离子水混合,得到混合液,再向混合液中加入聚乙二醇,得前驱体溶液;之后,先将前驱体溶液置于密闭容器中,于180~220℃下反应至少30min,得反应液,其中,密闭容器为聚四氟乙烯容器,加热源为微波;再对反应液依次进行固液分离、洗涤和干燥的处理,制得价态为5价、晶型为正交α相、空间群为Pmmn、形貌为直径40nm、长度100μm的α-V2O5纳米线,或价态为4价、晶型为单斜D相、空间群为P2/c、形貌为粒径30~40nm的VO2(D)纳米颗粒,或价态为4价、晶型为单斜B相、空间群为C2/m、形貌为直径60nm、长500nm的VO2(B)纳米棒。它可广泛地用于制备不同价态、晶型和形貌的钒氧化物。