本发明提供了一种锆钛基合金包埋渗铝层的制备方法，涉及金属表面改性技术领域。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将锆钛基合金和含铝渗剂由下到上按第一层渗剂‑第一锆钛基合金‑第二层渗剂‑第二锆钛基合金‑第三层渗剂的顺序置于模具中，压实后，得到混合样品；在所述混合样品表面依次覆盖活性炭粉和碱金属卤化物后，依次进行热处理和冷却，得到锆钛基合金包埋渗铝层。本发明提供的制备方法，在实际应用过程中，无需采用特殊的加热炉，也无需在真空条件下进行热处理，简化操作工艺以及操作条件，技术难度小，设备投资少，适于大规模生产应用。