本发明提供了一种甲烷重整复合催化剂及其制备方法。该方法可实现一步法制备Ni‑Ca‑In‑Al四金属层状双金属氢氧化物催化剂和层状硅酸镍催化剂的原位复合催化剂。所述催化剂拥有丰富的微观和宏观孔结构，高温下CO2吸附和活化性能显著提高，具有良好的反应活性和性能稳定性。该催化剂中金属镍高度分散，金属镍不易烧结；强化了CO2分子的吸附和活化，提高了反应活性；以亲水型气相二氧化硅为硬模板，且能够在制备过程中直接移除，有效调控了催化剂宏观结构，进一步提高其抗积炭性能。所述制备方法简单易行，避免了额外的催化剂复合步骤，对设备要求低，且催化剂产率高，能够满足大规模工业化生产需求。