本发明公开了一种金属钛颗粒增强镁基复合材料的制备方法，本发明主要解决金属钛颗粒难以添加，分散不均，镁基复合材料综合力学性能不佳的问题。在通有二氧化碳和六氟化硫保护气体的搅拌设备将镁合金熔化，再加入钛颗粒预制体或铝箔包覆的钛颗粒叠层，可避免钛颗粒的烧损。随后施加机械搅拌、超声处理并快速冷却，可使钛颗粒均匀分散，避免钛颗粒的沉降。最后对钛颗粒增强镁基复合材料热挤压变形，对钛颗粒进一步分散。钛颗粒在热挤压变形过程中可阻碍晶粒尺寸长大，同时提高了复合材料的强度与塑性。钛颗粒还能弱化复合材料的基面织构，有效改善了复合材料的塑性。本发明制备得到的镁基复合材料相较于基体合金兼具更高的强度和塑性。