本发明提供一种梯度增强的钛基复合材料制备方法，包括以下步骤：将钛球粉+TiB₂+酒精混合，并在具有惰性保护气体的球磨罐中进行低能球磨；球磨后的混合粉料在真空干燥炉内干燥；利用液压机对混合粉料进行梯度复合压坯；然后将钢包套盖焊接到钢包套顶端；将钢锭放入高温箱内进行预烧结，后取出放置在空气冷却至室温；将预烧结后的钢锭放置在高温炉中保温,取出后迅速在挤压机中挤压，得到钛基复合材料的挤压棒材。本发明提供的梯度增强的钛基复合材料制备方法，能够快速制备梯度增强的钛基复合材料，消除了复合材料两者间的界面，既发挥了钛合金的韧性优势又发挥了钛基复合材料的耐高温和高强优势，提高了耐热性和机械性能。