本发明公开了一种臭氧协同多相催化肉桂醛或肉桂油制备天然苯甲醛的方法。该方法以肉桂醛或肉桂油为原料，添加0.5%～10%的NiO、BaO、MgO、La2O3、SnO2两元或三元氧化物组分催化剂，在鼓泡反应器中，常压及‑10～30℃的条件下，按照流量为0.1 g/L～5 g/L通入臭氧，在低温下反应1 h～8 h，即得到苯甲醛粗品。最后通过分子蒸馏装置，得到高纯度的天然苯甲醛。本发明的优点是：工艺简单，操作便捷；所用催化剂无毒无害，环境友好；肉桂醛得到充分利用，苯甲醛选择性好，收率高，并且苯甲醛天然度保持完好。