本发明公开了一种金属靶材的制备系统，包括：中控台、冷水机组、真空室以及设置在真空室内的工作台、旋转机构、背管、移动机构、送料器和电子枪；工作台两端设置有旋转机构，旋转机构用于安装并固定背管的端部，中控台控制旋转机构带动背管沿圆周方向旋转；移动机构安装在背管的上方或一侧，且沿背管轴向方向来回移动，移动机构上设置有送料器和电子枪，中控台控制移动机构的运动；中控台控制电子枪发射电子束，电子束朝向背管表面；中控台控制送料器给背管表面进行送料；冷水机组通过连接管与背管连通；中控台利用冷水机组向背管内提供循环冷却水。本发明通过上述系统能够制备高纯度、高密度及晶粒均匀的金属靶材。