本发明公开一种纳米纤维素环氧树脂复合材料及其制备方法。本发明纳米纤维素环氧树脂复合材料的制备方法包括：将纤维素原材料与环氧树脂共混，纤维素原材料机械解纤，得到分散均匀的纳米纤维素环氧树脂浆料；将纳米纤维素环氧树脂浆料和环氧树脂固化剂混匀，除气泡，固化成型，得到纳米纤维素环氧树脂复合材料。本发明进一步公开了上述制备方法制备得到的纳米纤维素环氧树脂复合材料。本发明纳米纤维素环氧树脂复合材料的纤维素原料来源广泛、价格低廉，纳米纤维素的制备和在环氧树脂中的分散同时进行，简化了实验步骤，工艺简单。另外，本发明制备方法无需使用溶剂，绿色环保，省去了脱除溶剂步骤，避免了因溶剂残留对材料性能的影响。