本发明属于先进有色金属材料，涉及一种多层结构的铝基复合材料及其制备方法。采用混粉机将铝粉和TiB2颗粒进行混粉至少10h获得混合粉末，将混合粉末进行球磨获得混合细粉；在模具中堆叠铝板和所述混合细粉，使得模具内形成至少两层铝板和至少一层混合细粉层，模具内的最下层和最上层均为铝板；将堆叠后模具内的层状物料进行真空热压烧结处理，即得；堆叠混合细粉层的方式为：采用平铺筛网控制混合细粉平铺至铝板表面；平铺筛网的筛孔孔径略大于混合细粉的粒径；真空热压烧结处理的烧结温度为略小于铝的熔融温度。本发明的制备方法具有流程短的优势，制备的多层结构的铝基复合材料具有界面结合稳定和性能优异等优势。