本发明公开了一种小口径复合多层人造血管及其制备方法。本发明通过配制壳聚糖/明胶混合溶液作为电解液，并利用电泳沉积技术使壳聚糖/明胶复合凝胶沉积于针状电极表面，制备了壳聚糖/明胶复合凝胶涂层；再以该复合凝胶涂层为基底，利用层层自组装作用在其表面构建海藻酸钠/壳聚糖外层，形成壳聚糖/明胶/海藻酸钠复合多层凝胶；取下该复合多层凝胶后，经冷冻干燥即可得到能够模拟天然血管特殊多层结构的壳聚糖/明胶/海藻酸钠复合多层人造血管。通过上述方式，本发明能够快速、便捷地制备口径小、力学性能好的人造血管；且整体制备过程易于调控，制得的复合多层人造生物相容性好、使用安全性高，能够满足实际应用的需求。