本发明涉及表面改性技术领域，具体提供了一种金属表面自润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：采用热喷涂技术在金属基材表面制备氧化物陶瓷涂层；将磨抛超声后的氧化物陶瓷涂层置于一定量的含有润滑相元素的反应物溶液中，进行真空浸渍处理；再进行水热反应后，将制备好的样品进一步放入树脂内，通过真空浸渍、固化后即获得强韧与润滑功能一体化热喷涂陶瓷涂层。该发明采用两步法，首先通过水热反应在涂层原有缺陷处合成固体润滑剂；其次，通过真空浸渍工艺引入增强相，从而实现强韧与润滑功能一体化的设计。本发明简单可靠、可操作性强，得到的复合涂层具有低摩擦因数、高抗磨损能力，并有效延长金属基材的服役寿命、节省能源。