本发明公开了一种轻质电磁屏蔽聚合物复合材料及其制备方法，包括如下步骤：(1)将填料在水中超声分散，形成均匀的分散液，调节pH至4‑5，然后将硅烷偶联剂溶解于乙醇中，再加入到上述分散液中，进行偶联反应，反应结束后冷却，离心洗涤，除去未反应的偶联剂；经冷冻干燥，获得化学修饰的填料；(2)将5‑20质量份的化学修饰填料以及80‑95质量份的聚乙烯熔融挤出共混，然后热压成聚合物复合材料，最后对样品进行电子束辐照后，在溶剂中抽提24‑36小时；干燥后，获得轻质电磁屏蔽聚合物复合材料。本发明电子束辐照和抽提工艺实现了电磁屏蔽复合材料的轻量化，同时材料内部的多孔结构能够提高复合材料的屏蔽性能。