本發(fā)明公開了一種高導熱復合材料及其制備方法。該高導熱復合材料通過以下方法制得,將質(zhì)量比為1∶1～1∶200的纖維狀導熱填料和高導熱填料石墨烯與熱塑性聚合物混合均勻分散0.5～24h后造粒,形成高導熱復合材料粒料,再將所述粒料放入模具在170℃～280℃、10～18MPa下熱壓成型。所述熱塑性聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基酯、尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氯乙烯中的任一種。所述纖維狀導熱填料為碳纖維或碳納米管,高導熱填料占高導熱復合材料總質(zhì)量含量的5%～35%。本發(fā)明提供的高導熱復合材料導熱性能優(yōu)異、導熱填料用量少、力學性能好、制備工藝簡單、成本低廉。