本发明公开了一种柔性超薄石墨双极板及其制备方法。所述制备方法包括：提供石墨粉体材料，所述石墨粉体材料包括膨胀石墨、碳纤维、碳纳米管和低粘度液体粘结剂；提供碳纳米管膜，并采用物理或化学方法对所述碳纳米管膜的表面进行粗糙化处理；在碳纳米管膜的两侧表面设置由所述石墨粉体材料形成的石墨粉体材料层，并采用热压方式使两层所述石墨粉体材料层与碳纳米管膜结合形成柔性超薄石墨双极板。本发明实施例提供的柔性超薄石墨双极板的制备方法，使用了碳纳米管膜，从而大幅度降低了双极板的氢气渗透率，同时使得双极板具有很好的柔韧性和强度。