本发明公开了一种石墨烯微点阵结构增强铝基复合材料的制备方法。该方法在铝合金丝材的表面沉积石墨烯，然后将铝合金丝缠绕或编织成布并叠层，在外表面出包覆一层铝合金箔材，并封焊，烘焙、真空封装，形成一个蒙皮结构的预制坯；将蒙皮结构预制坯放入到成形的上模具和下模具之间，整体放入到气体扩散炉或热等静压炉中，升温至设定温度，然后加压，并保持一段时间后随炉冷却；取出后经过数控加工制备出有序石墨烯增强的铝基复合材料的具有特定外形的蒙皮结构件。本发明的方法使得石墨烯增强体具有有序三维架构，很好地解决了石墨烯增强体均匀分散的技术难题；本方法制备的成本低、效率高，适用于大批量生产和制备，具有良好的工业化应用前景。