本发明公开了复合多孔薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1)获取第一浆料，然后将所述第一浆料附着于所述支撑体上，使所述支撑体的孔隙被所述第一浆料部分或全部填充，即得到第一前驱体；(2)获取第二浆料，然后将第二浆料附着于所述第一前驱体的一侧，干燥即得到第二前驱体；(3)烧结，使所述第一浆料转化为第一过滤层，第二浆料转化为第二过滤层，即得到第三前驱体；(4)在所述第三前驱体的外表面和/或孔隙表面负载金属氧化物薄膜防腐层，即得到所述复合多孔薄膜；孔径：防腐层＜第二过滤结构＜第一过滤结构。金属氧化物薄膜防腐层可以对整个多孔薄膜进行防护，防止在某些低温工况服役时会出现局部腐蚀现象，进一步延长使用寿命。