一种Al2O3/TiAl金属间化合物复合材料及其制备方法，利用Ti粉、Al粉、Nb2O5粉以及Cr2O3粉经热压烧结工艺，通过铝热还原反应在基体相生成的过程中自生颗粒增强相及微合金化元素，制备了Cr、Nb微合金化Al2O3/TiAl细晶复合材料，本发明所得的材料综合了复合材料的优点外，还对基体相进行了双组份微合金化，使该材料的综合力学性能得到了进一步的提高，另外，该方法降低了烧成温度及热压压力，在快速烧成中实现了细晶化，同时降低了生产成本。