一种制备层状结构的碳纳米管增强镁基复合材料方法，属于镁基复合材料技术领域。本发明要解决纯镁基体强度和塑性无法兼顾的问题，本发明在提高强度的同时在一定程度上保持材料的延伸率。本发明方法如下：步骤一、去除表面氧化物的镁箔作阴极，以不锈钢板为阳极，将阴极和阳极一起浸入电泳液中进行电泳沉积，然后烘干，得到碳纳米管/镁层状基元；步骤二、将步骤一获得的碳纳米/镁层状基元层层堆叠，再真空热压烧结，得到层状结构的碳纳米管增强镁基复合材料。本发明应用于航空航天。