本发明提供了一种石墨烯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：a)将煤的碱浸出液稀释后，进行pH调节，再经超声分散，得到原料混合液；b)将步骤a)得到的原料混合液进行水热反应，再依次经冷却、洗涤、干燥，得到石墨烯水凝胶。与现有技术相比，本发明提供的制备方法以煤的碱浸出液为原料，采用特定工艺步骤及条件，实现了较好的相互作用，制备得到了具有独特三维孔隙宏观体型结构的石墨烯水凝胶，实现了变废为宝；且制备得到的石墨烯水凝胶的三维立体网状结构稳定性好，具有超高的比表面积，可应用于锂离子电池负极材料、吸附材料和催化剂载体等诸多领域。