本发明公开一种三维纤维预制件增强莫来石复合材料及其制备方法，其制备方法为：将三维纤维预制件浸渍在Al2O3-SiO2复合溶胶中，进行浸渍、干燥和低温热处理步骤得到浸渍有Al2O3-SiO2的三维纤维预制件；重复上述过程直至浸渍有Al2O3-SiO2的三维纤维预制件增重低于1％得到三维纤维预制件第一中间体，接着进行中温热处理，然后将经过中温热处理的三维纤维预制件第一中间体进行浸渍－高压处理－干燥－低温热处理－中温热处理过程，循环上述过程直至增重低于1％，再进行高温热处理。本发明通过分三个阶段的热处理，能够进一步提高三维纤维预制件增强莫来石复合材料的致密度，从而强化复合材料的力学性能与抗氧化性能。