本申请实施例提供一种石墨烯复合金属材料及其制备方法和制备装置，涉及复合材料领域。石墨烯复合金属材料的制备方法包括以下步骤：在真空条件下，将烃类气体通入到搅拌状态的金属液中，以使烃类气体在金属液中裂解，停止通入烃类气体和搅拌的操作，并使金属液冷却成型；其中烃类气体的流量不大于5L/min，金属液中含有铜、镍、铁、铈中的一种或多种。这种制备方法简单易操作，生成的石墨烯复合金属材料中，石墨烯不容易发生团聚，具有良好的导电性能。