本发明揭示了一种多功能防腐复合涂层及其制备方法，由三种渗层和涂层有机结合而成，可直接涂覆在金属产品上。涂覆时首先在基体上保温渗入包括锌、铝和稀土合金的多元合金，形成δ1相，硬度达到380HV。然后去净外表层中的游离态ξ项，涂复非电解型水性锌铬涂层。最后用有机树脂进行封闭，形成阻碍腐蚀电流通道的一个封闭层。本发明的涂层总体性能为：涂层整体硬度≥6H；中性盐雾试验≥1000h；抗疲劳试验350万次以上；耐碱性、耐酸性和耐水性性能良好。可在铁路、隧道和沿海大桥等恶劣环境下使用。