本发明公开了一种基于钛钽复合前驱体制备均质钛钽合金铸锭的方法，该方法包括：一、将海绵钛置于磁控溅射设备槽内并整体作为阳极，将金属钽靶材作为阴极进行磁控溅射，得到钛钽复合前驱体；二、将海绵钛与钛钽复合前驱体进行混料，将物料压制成料坯经焊接制成自耗电极并进行真空电弧熔炼，获得均质钛钽合金铸锭。本发明采用磁控溅射法，使得钽原子均匀牢固地附着在海绵钛上制备钛钽复合前驱体，提高了钽元素的分布均匀性，有效避免了高熔点钽元素夹杂，实现了高均质钛钽合金铸锭的制备，有效简化钛钽合金铸锭生产工艺、降低铸锭熔炼次数，提高均质钛钽合金铸锭生产效率及成品率、降低生产成本。