本发明公开了一种碳纳米管增强钛基复合材料制备工艺,所述方法包括以下步骤,步骤一、碳纳米管除杂、酸洗、化学镀铜;步骤二、按照一定比例将纯钛粉与镀铜碳纳米管机械球磨,使用无水乙醇为球磨介质,球磨一定时间后取出并真空干燥、过筛;步骤三、将步骤二获得的粉体放置石墨模具中进行低温快速放电等离子烧结,得到碳纳米管增强钛基复合材料。本发明通过碳纳米管表面镀覆一层表面均匀的铜颗粒,改善碳纳米管团聚问题,界面反应产生的TiC含量更多,同时生成Ti2Cu相,提高了复合材料力学性能。