本发明涉及复合材料制备技术领域，公开了一种碳纤维复合材料层压板，所述层压板由交替重叠的热塑性树脂膜与碳纤维织物经模压成型后制得，且所述层压板碳纤维织物铺层结构满足对称原则；所述碳纤维织物与热塑性树脂膜的重量比为(2～8)：(1～5)。本发明碳纤维复合材料层合板满足对称性准则，具有操作简单、可设计性强等特点。本发明制备工艺流程短、制备效率高，制备得到的碳纤维复合材料层合板表观形貌良好、树脂分布均匀、孔隙率低、综合力学性能优异，在航空航天、汽车、高端机械、医疗等领域具有广阔应用前景。