本发明涉及一种异质衬板调控板材厚向组织梯度的轧制方法。该方法包括：板坯清洗、板坯与两侧异质衬板的组合匹配放置及固定，炉中加热保温，预热后板材进行控轧等工序。因不同衬板与所轧金属板坯界面接触条件差异，引起两侧受力和板材形变的异同，为此本发明提出了利用软、硬衬板非对称轧制使沿板厚方向受力状态及变形呈规律的变化，促使板材沿厚向微观组织呈连续梯度变化。此方法制备的梯度组织板材不仅改善了成形性能，且显著提高了板材制品表面的耐磨性与耐腐蚀性。该发明操作简单、生产效率高、易于实现轧制自动化。