本发明涉及一种表面具有图形化氮空位色心区域的金刚石的制备方法，包括在所述本征硅衬底上制备预设图形结构；将单晶金刚石放置在所述本征硅衬底的若干支撑结构之上；在与支撑结构相接触的单晶金刚石的表面形成若干硅空位色心区域；使用氮氢混合的等离子体的微波等离子集团处理表面具有硅空位色心区域的单晶金刚石，以使硅空位色心区域转化为氮空位色心区域；对表面具有氮空位色心的单晶金刚石进行退火处理，完成表面具有图形化氮空位色心区域的金刚石的制备。本发明提出的方法可以在金刚石表面所需区域，选择性的生长氮空位色心，更适合金刚石氮空位色心的应用。本发明提供的方法对金刚石没有破坏性，制备的具有氮空位色心的金刚石质量更高。