本发明公开了稀土氧化物增强铜基多尺度晶粒结构复合材料的制备方法，涉及复合材料制备技术领域，包括以下步骤：制备Cu‑Gd₂O₃粉末；Cu‑Gd₂O₃粉末与纯铜粉末的均匀混合；采用热压烧结技术使Cu‑Gd₂O₃粉末与铜粉之间发生冶金结合和自组装，形成具有多尺度晶粒结构的Gd₂O₃/Cu多尺度晶粒结构复合材料。本发明制备的铜基多尺度晶粒结构复合材料组织结构致密，内氧化制备的Gd₂O₃起到了钉扎位错的作用，超细晶Cu与粗晶Cu结合性好，明显的起到了传递载荷和增强作用，显著提高了复合材料的强度；而粗晶Cu的高位错积累能力，提高了复合材料的韧性，实现了复合材料的强度‑延性协同。