本发明公开了一种纳米原位成纤的弹性体纤维增韧的聚合物材料，由以下质量份数的原料制备而成：聚合物基体75～97.5份、弹性体材料0.5～15份、交联剂0～2.5份、稳定剂0.8～2份、增容剂0.5～1份，其中弹性体材料为乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚烯烃弹性体中的一种；所述纳米原位成纤的弹性纤维增韧聚合物材料的制备过程包括：原料初混、熔融共混、喷丝、冷却牵伸、紫外照射、单螺杆挤出机熔融挤出切粒。本发明中的增韧弹性体材料在基体材料中原位形成纳米纤维结构分散排布，弹性材料体的用量少，弹性体纤维对聚合物具有良好的增韧作用，且对其它力学性能和加工性能影响较小。