本发明公开一种综纤维素羧甲基化及其复合膜的制备方法，涉及废弃资源综合利用和包装材料技术领域，综纤维素基羧甲基化及其复合膜的制备方法包括以下步骤：S10、用催化剂催化综纤维素进行羧甲基化反应，得到羧甲基综纤维素；S20、将羧甲基综纤维素、增强剂和增塑剂搅拌均匀，形成铸膜液；S30、将所述铸膜液流延成膜，得综纤维素基复合膜。通过添加增强剂和增塑剂等制备综纤维素基生物复合膜，不仅可以避免对纤维素和半纤维素进行逐级分离，简化资源化利用工艺，还可以利用半纤维素与纤维素的相互作用，对复合膜材料起到增强增韧效果，提高综纤维素基复合膜的综合性能，拓展木质纤维素类生物质在生物可降解膜材料领域的应用。