本发明涉及一种纳米纤维网络自增强细菌纤维素水凝胶及其制备方法，该水凝胶主要由具有Ⅰ型纤维素结晶的细菌纤维素、Ⅱ型纤维素结晶、纤维素无规分子链和水组成；具有Ⅰ型纤维素结晶的细菌纤维素以纳米纤维网络a形式存在；Ⅱ型纤维素结晶及纤维素无规分子链以网络b形式存在；网络a和b通过化学键和氢键的作用相互交织在一起。本发明中制备该水凝胶的方法是：将细菌纤维素纳米纤维浆粕加入到溶剂中至部分溶解形成悬浮液后，向其中加入交联剂进行化学交联，再去除多余的交联剂和所述溶剂中除水以外的组分。本发明制备方法简单易行，所得水凝胶能够克服传统水凝胶的弱点，兼具高含水量、高强、高模和不溶胀特性。