本发明公开了一种镁合金复合涂层及其制备方法，镁合金复合涂层包括：微弧氧化层和凝胶层，微弧氧化层包括Ag、Zn元素，凝胶层包括Ti元素；其中，在微弧氧化层中Ag元素的含量不小于0.05％，Zn元素的含量不小于0.6％；在凝胶层中Ti元素的含量不小于8％。本发明利用微弧氧化层、凝胶层构筑微米级的金属氧化物提升半球发射率并且提高镁合金基材的耐蚀性，同时在微弧氧化层、凝胶层中的加入适量Ag、Zn、Ti等元素，也提高了镁合金基材的抗菌能力，形成的复合涂层具备热控、防腐、抗菌的综合性能，具有良好的空间环境稳定性。