磷酸鐵鋰的合成工藝已基本完善，主要分為固相法和液相法。其中以高溫固相反應法最為常用，也有研究者將固相法中的微波合成法及液相法中的水熱合成法結合使用——微波水熱法。
另外，磷酸鐵鋰的合成方法還包括仿生法、冷卻干燥法、乳化干燥法、脈沖激光沉積法等，通過選擇不同的方法，合成粒度小、分散性能好的產物，可以有效縮短Li+的擴散路徑，兩相間的接觸面積增大，Li+的擴散速度加快。
