本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及碳纤维‑碳纳米管混杂增强金属基复合材料及其制备方法和应用，所述金属基复合材料按质量百分数计，包括30％～45％羧基化碳纤维、0.1％～2％羟基化碳纳米管和50％～70％金属基体，其制备方法包括：首先依次进行碳纤维羧基化、编织碳纤维预制体制备、碳纳米管羟基化，然后将带有官能团的碳纤维和碳纳米管采用压力浸渗工艺制备混杂增强金属基复合材料，本发明制备的碳纤维‑碳纳米管混杂增强金属基复合材料具有优异的力学性能和导热、导电性能，适用于在航空航天等领域中高性能金属基复合材料构件的广泛应用。