本发明涉及生物质成型燃料技术领域，提供了一种高致密生物质成型燃料制备方法，所述的高致密生物质成型燃料为层状结构，包括如下步骤：原料预处理、内层原料水分含量调节、外层原料水分含量调节、分层叠合和压合成型。本发明采用包括内层原料层和外层原料层的层状结构，通过在内层原料层和外层原料层之间形成原料细度梯度降低压制难度，通过在内层原料层和外层原料层之间形成含水量梯度降低压制难度和保证生物质成型燃料的致密性。本发明具有加工方便、致密性高，成本低廉和便于规模化生产的特点。