本发明提供了一种纳米碳材复合树脂微球的制备方法，其包括：将碳纳米管、石墨烯、十二烷基硫酸钠、液体石蜡混合，球磨得分散静置后，于其中加入甲阶酚醛树脂，常温下搅拌并加热反应成型后加入一水合柠檬酸，恒温反应后滤出微球颗粒，经热水反复洗涤后置于烘箱中烘干得复合树脂微球前驱体。将复合树脂微球前驱体置于推板炉中，在氮气氛保护下加热保温得到纳米碳材复合树脂硬碳微球。本发明提供的方法反应条件温和，碳纳米管、石墨烯等碳材料均匀分散于树脂球内，生成内包覆型树脂球有效地避免了复合碳材料的团聚，获得了纳米碳材复合树脂微球前驱体。制得的硬碳微球功能性材料，硬碳球径可控，形貌较好，粒径分布较窄，产率较高，容量可达400mAh/g以上。