本发明公开了一种煤直接液化残渣改性沥青混合料，其各组成原料的重量百分比为，集料91‑95%，矿粉1.5‑4%，煤直接液化残渣改性沥青3‑5%。本发明还公开了一种煤直接液化残渣改性沥青混合料的制备方法，其步骤按先后顺序如下：制备煤直接液化残渣改性沥青；将煤直接液化残渣改性沥青、集料和矿粉进行预处理；将不同用量的煤直接液化残渣改性沥青与集料拌合，再加入矿粉拌合，制备煤直接液化残渣改性沥青混合料；通过综合评价，确定煤直接液化残渣改性沥青的最佳用量；将最佳用量的煤直接液化残渣改性沥青与集料拌合，再加入矿粉拌合，制备煤直接液化残渣改性沥青混合料。本发明的技术方案可使煤直接液化残渣变废为宝，具有明显的经济效益和社会效益。