本发明公开了一种表面镀镍磷石墨烯增强钛基复合材料，该复合材料中的石墨烯表面包覆镍磷层，表面镀镍磷的石墨烯弥散性分布于钛球表面；其中，所述石墨烯分布于钛基体的晶界处，所述复合材料中只有对应于钛的α相和β相的衍射峰。本发明还公开了一种表面镀镍磷石墨烯增强钛基复合材料的制备方法。本发明的复合材料在解决石墨烯易与钛生成TiC问题的同时，石墨烯的分散性更好，且在球磨和烧结过程中石墨烯不易损坏，从而最大化的提高复合材料的性能。