本发明提供一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，包括以下步骤：氧化石墨烯悬浮液的制备；将聚氨酯海绵分别用乙醇和纯水超声洗涤；向氧化石墨烯悬浮液中加入水合肼还原剂和洁净聚氨酯海绵，置于微波炉化学反应器，微波加热还原反应30-60min；将聚氨酯海绵置于超声清洗器超声分散，用纯水清洗掉聚氨酯海绵表面多余的石墨烯；将步骤（4）中清洗后的聚氨酯海绵放入80-120℃烘箱干燥，将干燥后的聚氨酯海绵浸入二甲基硅氧烷溶液中，浸渍反应4-7h，挤干聚氨酯海绵空隙中的残余液体，置于80℃烘箱干燥后，即可得到石墨烯疏水吸油海绵。本发明的一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，孔隙率大、吸油性能高、回弹压缩性好。