有多種合成路線（異喹啉路線,哌嗪路線,苯乙胺路線等）。異喹啉路線具有起始原料來源廣、價格低廉等優點。異喹啉經Reissetr反應生成1-苯甲酰基-2-氰基-1,2-二氫異喹啉。然后經加壓氫化,制得1-苯甲酰氨甲基-1,2,3,4-四氫異喹啉,接著與氯乙酰氯環合,得2-苯甲酰-1,3,4,6,7,11b-六氫-2H-吡嗪并[2,1-b]異喹啉-4-酮。最后,用磷酸水解,與環已甲酰氯縮合即得。
以苯乙胺為原料，用氯乙酰氯進行酰化后，再以苯二甲酰胺鉀進行胺化反應引入氨基，在三氯氧磷的作用下環合得3,4-二氫異喹啉衍生物，經氫化、水解得到1-氨甲基四氫喹啉，先后用環己甲酰氯和氯乙酰氯酰化，最后脫氯化氫環合得到吡喹酮。
也可以異喹啉為原料，經Reissert反應，在l位引入氰基和氮上苯甲酰化，然后氫化，同時苯甲酰基轉移到側鏈的氨基上，再在環上的氨基上引入氯乙酰基，然后環合、水解、環己甲酰化得吡喹酮。