一种高强钛基复合材料的制备方法，属于粉末冶金钛领域。本发明将钛粉末与微细碳化铝、硼化锆混合粉混合均匀，经成形、烧结、热变形工艺得到高性能钛基复合材料。本发明中，碳化铝、硼化锆在烧结过程中与钛粉末反应，原位生成细小均匀分布的TiC/TiB强化颗粒，细化晶粒尺寸，且Al、Zr元素可固溶到基体中去，形成固溶体，进一步强化材料的力学性能。同时，由于细小均匀的TiC/TiB强化颗粒晶界钉扎作用，可实现钛基复合材料的高温热变形，大幅度降低材料的变形抗力，并消除残余孔隙，最终获得高性能的钛基复合材料制品。具有工艺简单，性能优异，成本低，适合大规模工业化生产。