本发明公开了一种提高沥青混合料性能的磷石膏复合改性材料，以磷化工废弃物磷石膏为主要材料，掺配一定比例的橡胶树脂、高分子树脂材料、沥青材料；其掺配比例(范围)为磷石膏：橡胶树脂：沥青：高分子树脂＝70％～80％：0％～5％：10％～15％：0％～10％；在110℃～150℃环境下拌和加工而成；通过采用本发明制备的磷石膏复合改性材料拌制的沥青混合料，其高温稳定性能、浸水马歇尔试验残留稳定度、冻融劈裂试验的残留强度比、马歇尔稳定度显著提高。