本发明提供了一种胶原基硬脑膜及其制备方法，胶原基硬脑膜包括朝向脑组织侧的胶原膜层和朝向颅骨侧的复合胶原膜层；胶原膜层包括至少两层胶原膜，胶原膜由I型胶原构成；胶原膜层为由至少两层胶原膜经喷涂粘合介质、叠加复合、辊压得到的致密层；至少两层胶原膜包括第一胶原膜和至少一层第二胶原膜，且第一胶原膜朝向脑组织侧；第一胶原膜与第二胶原膜的厚度之比为1:(1.5～2)；复合胶原膜层由I型胶原和矿化胶原颗粒复合而成，内部为多孔状结构；在将胶原膜层和复合胶原膜层复合后，还对复合后的材料依次进行辊压成形和交联处理，以得到胶原基硬脑膜。本发明提供的胶原基硬脑膜具有优异的力学性能和抗粘连性能。