一種一體化夾層結構熱塑性復合材料成型方法，包括以下步驟：（1）將連續(xù)增強纖維絲束與熱塑性樹脂絲束進行復合，形成具有“皮芯結構”的復合紗；（2）將制備的復合紗通過專用特種織機織成一體化中空結構的三維織物預制體；（3）將所述三維織物預制體進行加熱，使熱塑性樹脂絲束熔融并浸潤增強纖維絲束；（4）冷卻定型制成一體化夾層結構的復合材料。本發(fā)明所提供的成型方法解決了熱塑性特種工程塑料粘度高，對三維織物增強體浸漬困難的問題，且成型工藝對設備要求降低，工藝簡單，生產(chǎn)成本降低。