本发明涉及一种羧基化纤维素纳米粒子的制备方法，包括：将纤维素原材料浸入到反应液中，80～120℃水热反应0.5～6h，反应产物用水稀释，重复抽滤、洗涤至洗液为中性，冷冻干燥，得到羧基化纤维素纳米粒子；其中，反应液为氧化性物质水溶液和盐酸水溶液的混合液，氧化性物质为氧化性酸和氧化性盐中的至少一种。本发明的方法工艺简便易操作，成本低廉、处理时间短；产物无需渗析等繁琐的后处理，所制备的纤维素纳米粒子纯度高、尺寸分布窄且易于调控；适合工业化规模生产并在绿色纳米复合材料、生物医药、食品、服装、化妆品、涂料与光电等领域具有广阔的应用前景。