本發(fā)明公開了一種碳納米管纖維復(fù)合材料及其制備方法。所述制備方法包括：提供一維的碳納米管纖維；采用層層纏繞、堆疊等方法，并添加增強(qiáng)體，使碳納米管纖維層層堆疊排列，形成具有層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)的碳納米管纖維復(fù)合材料預(yù)浸體；以及，對碳納米管纖維復(fù)合材料預(yù)浸體進(jìn)行成型處理，從而獲得碳納米管纖維復(fù)合材料。本發(fā)明通過對采用的碳納米管纖維之間各排列參數(shù)之間的調(diào)控，對層間排列方式進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)碳納米管纖維在多個層間的穿插，所得的碳納米管纖維復(fù)合材料具有層間作用強(qiáng)、便于成型、便于進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)、制備效率高等優(yōu)點(diǎn)，既能發(fā)揮碳納米管纖維的力學(xué)性能優(yōu)勢，同時也可以保持其電學(xué)和熱學(xué)性能。