本发明涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种高导电性疏水气体扩散层及其制备方法。所述气体扩散层是由经疏水改性石墨烯处理的多孔导电基底层和涂覆在该多孔导电基底层一侧的疏水改性石墨烯/碳材料复合微孔层共同组成。利用石墨烯的高比表面积以及其与碳材料的强相互作用，可以使石墨烯包覆导电基底和导电碳材料的同时紧密地与碳材料结合从而降低接触电阻。另外，疏水改性石墨烯的电导率远高于聚四氟乙烯的导电率，使用疏水改性石墨烯作为疏水剂将进一步提高扩散层的导电性。利用本发明不仅可以得到一种高导电性疏水气体扩散层，而且其制备过程无需高温处理，具有低能耗环保的特点，具有较强的实用性。