本发明公开了一种全天候石墨烯基海水淡化纤维膜其制备方法，属于海水淡化技术领域。其包括：顶层的氧化石墨烯层以及底层的导电纳米纤维膜层；所述导电纳米纤维膜的制备包括：将纤维毡采用石墨烯/碳纳米管进行改性处理，得到导电纤维膜布；在导电纤维膜布表面印刷上导电电极。本发明的全天候石墨烯基海水淡化纤维膜为双层结构，顶层的氧化石墨烯层以及底层的导电纳米纤维膜层。在有太阳的情况下，顶层的氧化石墨烯层及底层的导电纳米纤维膜层可吸收太阳光中的红外线，通过光热效应获得一定的温度，促进海水蒸发；在没有太阳光的情况下，底层的导电纳米纤维层，可在通电的情况下，产生焦耳热，保证海水蒸发过程的正常进行。