본 발명은 이성분계 또는 삼성분계 금속산화물 나노 분말의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 제조 방법은 금속이온을 포함한 금속염 또는 유기금속 화합물을 출발물질로 하여 이를 열가소성 고분자 수지 용액과 일정 몰 비로 혼합, 반응시켜 균일한 금속-고분자 전구체를 형성하도록 교반하는 단계와, 상기 혼합액을 열처리로 열분해 및 하소하여 수십 nm 정도의 금속산화물 나노 분말을 형성하는 단계로 구성되며, 기존의 방법과 비교하여 제조 공정을 단축시키고, 제조 단가를 낮출 수 있으며, 출발물질의 몰 비 조절을 통해 입도 및 입도 분포 등과 같은 입자 특성을 용이하게 제어할 수 있어 고수율로 금속산화물 나노 분말을 제조할 수 있는 장점을 가진다.