本发明提供一种MgTi层状复合材料及其轧制成形方法，通过差温轧制，协调钛板和镁板在轧制过程中的变形能力，轧制前保温温度较低，可以极大减轻待复合面的氧化程度；其次，由于钛板和镁板轧前温度较低，需要的机械功较大，轧辊的机械能转化为内能，使得复合板材温度升高，利用镁板和钛板的物理性能差异，对轧辊进行控温，使得钛板层和镁板层在轧制过程中保持250‑400℃左右的温差，板材变形抗力差减小到1.6‑1倍左右，效果显著；此外由于热量为机械能转化为内能，在轧制过程中钛板与镁板协调变形中产生，由此避免了空气进入结合界面，减少了界面氧化物的生成，提高了复合板材机械和冶金结合强度。