本发明涉及陶瓷膜制备技术领域，具体涉及一种一次共烧复相陶瓷膜及其制备方法。制备方法步骤如下：（1）将氢氧化铝、二氧化硅、烧结助剂和结合剂混合均匀，得到支撑体浆料；（2）支撑体浆料过筛、干燥后干压成型，得到莫来石晶须支撑体素坯；（3）将氧化锆、分散剂和结合剂混合均匀，将得到的氧化锆浆料喷涂到莫来石晶须支撑体素坯上；（4）将莫来石晶须支撑体素坯在干燥后烧结即得。本发明通过原位合成莫来石晶须构筑高渗透率、高孔隙率莫来石晶须支撑体，并在支撑体上制备高精度氧化锆纳米分离层，通过调节层间烧结收缩参数，提高界面结合强度，从而实现陶瓷膜一步共烧，满足提高渗透率、提高分离精度、降低制备成本的目的。