本发明提供了一种基于纳米纤维和聚合物微球的复合层析过滤膜材料及其制备方法。将PVA‑co‑PE纳米纤维和磺化聚合物微球按预设质量比混合配制成悬浮液；然后将悬浮液制成纤维膜材料，磺化聚合物微球分布于纤维膜材料的纤维表面及纤维孔隙之间，形成多层级过滤孔隙结构，以同步提高纤维膜材料的通量、截留率、过滤稳定性和阳离子吸附性能。本发明通过将纳米纤维与较高含量的磺化聚合物微球复合制成膜材料，实现膜材料结构的最优化，从而提高渗透通量；同时利用磺化聚合物微球具有优异的阳离子吸附性，且可溶胀性和良好韧性，提高膜材料的强度，能够在高压强下进行过滤和层析应用，从而提高过滤‑层析效率和过滤‑层析稳定性。