本发明公开了一种纳米晶TaNbTi中熵合金涂层及其制备方法，其组成元素Ta、Nb、Ti为等原子比。在单面抛光的单晶硅基体上采用直流磁控溅射的方法制备TaNbTi难熔中熵合金涂层，靶材为TaNbTi单一合金靶，采用直流电源，功率为200W，工作气压设定值为0.3Pa，沉积温度为室温，基盘转速为15r/min。本发明通过直流磁控溅射技术制备的TaNbTi难熔中熵合金涂层，微观组织致密均匀，缺陷少，内部合金元素分布均匀，截面晶粒为柱状纳米晶。本发明的TaNbTi难熔中熵合金涂层具有优异的力学性能和抗氧化性能。