本发明提供了一种梯度钛基复合材料及其制备方法，涉及复合材料技术领域，梯度钛基复合材料包括表层、中间层和芯层；在沿梯度钛基复合材料的厚度方向，表层、中间层、芯层、中间层和表层依次排列；表层为钛合金层；中间层和芯层为具有增强相的钛基复合层，且中间层中增强相的体积分数低于芯层中增强相的体积分数；其中，钛基复合层由钛合金粉和陶瓷粉制得。本发明提供的梯度钛基复合材料具有优异的强度和塑韧性，无明显界面过渡层，制备方法简单稳定且适用于制备大尺寸梯度层状钛基复合材料。