本发明公开了一种复合型质子交换膜及其制备方法，属于质子交换膜材料技术领域。所述复合型质子交换膜，按照CeO2复合纳米纤维网、自旋复合膜、Pt复合纳米纤维网、自旋复合膜和CeO2复合纳米纤维网的顺序依次堆叠热压制备而成。制备的CeO2复合纳米纤维网、Pt复合纳米纤维网以及自旋复合膜中均含有全氟磺酸树脂，相同的结构具有很强的亲和力，采用双层自旋复合膜的结构，有利于提高复合增强型质子交换膜的力学性能和机械耐久性，进一步抑制CCM制造过程中的溶胀。制备得到的复合型全氟磺酸质子交换膜具有优异的质子交换性能。