本发明公开了单层WS2与石墨烯复合纳米材料的制备方法，该复合纳米材料是由单层WS2与石墨烯复合构成，单层WS2与石墨烯之间的物质量之比为1:1-1:4，其制备方法是将氧化石墨烯超声分散在去离子水中，搅拌下依次加入阳离子表面活性剂和硫代钼酸铵，并慢慢滴加水合肼，在95℃回流下反应，使硫代钨酸铵和氧化石墨烯同时分别还原成WS2和石墨烯，离心收集固体产物，洗涤，干燥，在氮气/氢气混合气氛中热处理，得到单层WS2与石墨烯的复合纳米材料。本发明方法具有工艺简单，易于工业化大规模生产的特点。