本发明公开了一种三层梯度结构硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按配比称取原料粉末，并向其中添加石蜡，均匀混合，并干燥；原料粉末的组分为WC、Ti(C,N)、(W,Ti)C、ZrC和Co粉，按元素的质量百分数记，其组成为：Co 6‑12％，Ti 2‑5％，Zr 2‑6％，N0.1‑0.3％，余量为WC；将干燥的混合原料球磨后、干燥，压制成型，得到压坯；将压坯进行两段烧结，得到表面具有三层梯度硬质合金；第一段烧结为真空烧结，真空烧结的过程为从室温升温至950‑1050℃的过程；第二段烧结为：当炉温达到950‑1050℃时，通入氮气，继续升温，升温至1450‑1475℃保温烧结1‑4小时。