本发明属于表面强化技术领域，具体涉及一种叶片复合表面强化方法。本发明包括第一次振动光饰、叶身液体喷丸、叶片清理、榫头干喷丸、叶身干喷丸、第二次振动光饰等步骤。本发明解决了现有技术表面强化后，表面粗糙度不够好，叶片表面残余应力离散程度大，叶片疲劳寿命不够好的问题。采用本发明进行强化后，叶片表面残余应力离散程度更小，残余应力层深更大，表面残余压应力与粗糙度更好，叶片疲劳寿命更高，本发明实现了多种叶片表面强化手段的结合，更有利于提高叶片质量稳定性，更有利于提高叶片和整个机组的使用的寿命。