本发明属于金属材料表面处理及防腐蚀技术领域，具体涉及一种在镁合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法。所述在镁合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法，包括以下步骤：将经过表面预处理的镁合金依次进行化学镀镍和电沉积钴制备粗糙表面结构，再经低表面自由能物质溶液浸泡修饰，使镁合金表面获得耐腐蚀超疏水膜层。本发明所述方法把化学镀和电沉积相结合，采用相对廉价和环保原料在镁合金表面制备平整、均匀的超疏水膜层，有效提高镁合金耐腐蚀性能；本发明所述方法工艺简单、原料成本低，可在金属表面大面积制备耐腐蚀超疏水膜层，适用于大规模工业化生产。