本发明提供了一种非密堆式陶瓷球增强铝基复合装甲及其制备方法，所述复合装甲包含2‑4层陶瓷球，陶瓷球之间存在间隙且各层之间陶瓷球直径大小呈梯度配置，陶瓷球面内及各层之间呈错列或并列分布；下一层陶瓷球位于上一层陶瓷球之间的间隙区域，填补上一层陶瓷球之间的薄弱区域。所述复合装甲的制备方法包括：预制金属骨架的设计与开孔，陶瓷球预处理，预制件装配，高温压力浸渗和打磨成型，即得所述非密堆式陶瓷球增强铝基复合装甲。本发明提供的一种非密堆式陶瓷球增强铝基复合装甲的抗多发打击性能和整体性较优，且不存在明显的薄弱区域，在装甲防护领域具有广阔的应用前景。