本发明提出了一种基于离子束溅射沉积及整形的薄膜制备装置及制备方法，该制备装置包括：真空腔室；第一工作台，用于装载工件，其设置于真空腔室上部，第一工作台的下表面与水平面平行；第二工作台，用于装载靶材，其位于第一工作台下方；脉冲离子源，其位于第二工作台水平方向一侧，用于发射离子束到靶材表面进行溅射沉积，或用于发射离子束对工件表面沉积的薄膜进行整形；驱动装置，设置于真空腔室中，用于改变脉冲离子源发射离子束的方向，以使离子束在靶材表面及工件表面切换。本发明公开的制备装置，仅用一个脉冲离子源即可实现工件表面薄膜溅射沉积及整形作业，其具有结构简单、易于制造、成本低的优点，适合于大规模生产和推广。