甲醇和氯乙酸按質量比0.336∶1混合均勻，攪拌加熱，在105 ~ 110℃酯化。反應過程中不斷蒸餾出氯乙酸甲酯、水和甲醇的三元沸物，用酯分離器分層，分離出的甲醇和水再次回流到反應釜中，分離出的粗酯用碳酸鈉中和。將中和後的粗酯常壓蒸餾，切取130℃餾分，然後減壓蒸餾，收集65℃/79.98kPa餾分，得到氯乙酸甲酯成品，收率約96%。
方法二:由氯乙酸和甲醇酯化制得。將甲醇和氯乙酸按0.366:1的重量比混合均勻，攪拌加熱，在105-110℃酯化。反應過程中不斷蒸餾出氯乙酸甲酯、水和甲醇的三元沸物，用酯分離器分層，分離出的甲醇和水回流到反應罐中，分離出的粗酯用碳酸鈉中和。中和後的粗酯常壓蒸餾，切斷130℃餾分，然後減壓蒸餾，收集65℃(8kPa)餾分，即為氯乙酸甲酯成品。產率約為96%。作為農藥中間體使用時，得到的粗酯經洗滌和中和後可得到含量大於95%的產品，可直接使用。生產1t規格的氯乙酸甲酯，消耗氯乙酸約800kg，甲醇約330kg。在實驗室制備中，常將濃硫酸滴入氯乙酸和甲醇的混合溶液中，加熱回流5小時，然後中和、洗滌、幹燥、減壓蒸餾得到成品。