本发明公开了一种梯度结构铝合金材料及其制备方法，将铝合金铸锭进行均匀化处理，线切割成棒材，然后固溶水淬处理，获得成分均匀的粗晶结构铝合金棒材，最后经扭转变形处理，获得梯度结构铝合金材料；所述铝合金棒材的晶粒尺寸≧100μm。本发明将铝合金铸锭进行均匀化处理，固溶处理获得成分均匀的粗晶结构的铝合金棒材，经扭转变形工艺，实现在高层错能金属中引入梯度分布的位错形变微结构，即位错密度表层最高而芯部最低，呈现由高到低的连续梯度变化，同时保留原始态的晶粒尺寸，在变形过程中，梯度结构之间差异化的应力状态导致材料变形行为发生改变，通过位错强化及背应力强化获得强度与塑性的良好匹配，制备高强度高塑性的铝合金材料。