本发明涉及新能源材料技术领域，是一种分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物的制备方法，它包括以下步骤：⑴制备氧化石墨烯胶体溶液；⑵制备易分散的碳纳米管胶体溶液；⑶将步骤（1）得到的氧化石墨烯胶体溶液与步骤（2）得到的易分散的碳纳米管胶体溶液搅拌混合，添加醇类溶剂，得到氧化石墨烯/碳纳米管杂化物混合液；⑷在惰性气体保护下，用高能射线辐射源对步骤（3）的产物进行辐照还原，获得分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物。本发明具有工艺简单、成本低、可控性强、环境友好，可实现工业化生产的优点；采用本发明的方法制得的杂化物呈现面线网络结构，具有大的有效比表面积，有利于电荷的传输，可用于高性能超级电容器电极材料。