本发明公开了一种树枝状石墨烯及其制备方法，涉及石墨烯材料制备领域。本发明利用铜盐与还原剂在碱性条件下发生反应，自组装形成树枝状三维铜基底；通过化学气相沉积技术，在树枝状三维铜基底上沉积石墨烯；加入腐蚀液去除铜基底，即得树枝状三维石墨烯。本发明所述树枝状三维石墨烯，具有良好的分散型，有效防止了堆叠、多孔、构型不稳定等问题。本发明所述制备工艺简单，条件温和，原料来源广泛，适宜于批量生产，具有广阔的应用前景。