本发明涉及一种大尺寸石墨烯泡沫板的制备方法，属于三维石墨烯材料制备技术领域。依次向氧化石墨烯水溶液中加入还原剂、表面活性剂，通过搅拌引入大量微米级气泡，然后转移至磨具中进行加热还原反应，随后置于低温下进行冷冻，再置于高温下进行解冻，最后自然风干或者低温下加热干燥，得到大尺寸石墨烯泡沫板。本发明所述方法简单易操作，成本低，环境友好，适用于工业化大规模生产；而且所制备的石墨烯泡沫板面积可达1m2以上，具有完好的结构且表面平整均匀，材料超轻，具有超弹性，在环境治理、阻燃隔热、光热转换等领域具有极大的应用价值。