本发明公开了一种复合合金材料的制备方法、复合合金材料及其应用，制备方法包括：将基础合金原料粉末与表面活性剂以质量比100:(0.1～2)混合，进行研磨后过滤，制备片状预混合粉末；将片状预混合粉末与纳米增强颗粒混合，制备复合粉末，其中，纳米增强颗粒选自稀土金属氧化物、碳化硅、氮化硼以及石墨中的至少一种；复合粉末进行球化处理。通过上述基础合金原料粉末与表面活性剂混合并进行研磨后得到了片状预混合粉末，片状预混合粉末与纳米增强颗粒进行混合以及球化处理后得到了金属材料。上述制备方使得到的金属材料有效控制了纳米颗粒在金属材料内的尺寸分布和空间分布，实现了纳米颗粒在金属中的均匀弥散分布。