本发明公开了一种复合材料燃料电池双极板及其制备方法，其中制备方法包括制备非致密碳纳米管连续网络多孔结构预制体；向非致密碳纳米管连续网络多孔结构预制体中添加热塑性树脂或热固性树脂后，喷淋胶水溶液，得到片层状复合材料；将多个片层状复合材料逐层叠放后热压，得到燃料电池双极板。本发明的复合材料燃料电池双极板的制备方法，在不破坏碳纳米管网络结构前提下向其内部掺杂热塑性树脂或热固性树脂，可以大大提高复合材料的导电性能，通过普通热压即可成形，工艺简单，能够实现批量化生产，且复合板材的密度小，可显著降低燃料电池双极板的重量。本发明的复合材料燃料电池双极板是一种高导电、质量稳定的轻质电池双极板。