本发明适用于工程塑料领域，提供了一种聚酰胺复合材料、其制备方法和应用。该聚酰胺复合材料使用石墨烯或氧化石墨烯；无机填料作为导热剂，从而大幅度提升材料的热导率；同时具有熔融加工性佳、熔体流动性好且易进行注塑成型的优点。本发明聚酰胺复合材料制备方法，操作简单，成本低廉，非常适于工业化生产；通过配合使用石墨烯/氧化石墨烯、无机填料及偶联剂，使所制备的复合材料具有良好的热导率；同时具有熔融加工性佳、熔体流动性好且易进行注塑成型的性能。