本发明公开了一种金属基复合材料基体的力学性能测试方法，其包括制样、试验、筛选、计算、拟合、结果。在待测复合材料的表面打出多个纳米压痕，对筛选出来的纳米压痕，输出载荷-位移曲线以求出等效模量、参数曲率、刚度、最大压入深度，根据无纲量函数进行特征应力、特征应变、应变强化指数和应力-应变关系的计算，得到应力-应变值，然后进行模拟并优化。将特征应力、特征应变和应变强化指数代入到弹塑性应力-应变模型公式中，得到待测复合材料的力学性能。本发明只需要一次检测可以得到弹性模量、硬度、应力-应变曲线和弹塑性本构方程，与传统的拉伸相比，维氏硬度测试相比，试样表面无破坏，效率更高，测量更加全面。