本发明公开了石墨烯均温板及其制备方法、散热装置及电子设备，其中，石墨烯均温板的制备方法，步骤包括：将氧化石墨烯浆料涂布干燥后，得到氧化石墨烯膜，其中，所述氧化石墨烯浆料中不含有粘结剂；将数片氧化石墨烯膜叠放，得到氧化石墨烯层；将数层氧化石墨烯层之间以分隔部隔开叠放，得到高度为H的堆积体；将堆积体的上方设置限位部，限位部的下表面与堆积体的上表面之间的距离介于0.5H至1.5H；将所述堆积体置于进行热处理和石墨化处理；将石墨烯层进行压延处理，得到石墨烯均温板。本发明的制备方法能够得到超厚石墨烯均温板，由于本发明的石墨烯均温板不含有粘结剂以及石墨烯高度定向排布，具有优异的平面导热性，能用于电子设备散热领域。