本发明属于超导材料技术领域，公开了一种黄铜增强型Nb3Sn超导线材及其制备方法。Nb3Sn超导线材的最终坯料包括外层无氧铜稳定体、Ta阻隔层和内部的Nb/CuZn复合棒和SnTi/Cu单芯棒；SnTi/Cu单芯棒采用所述Nb/CuZn复合棒间隔，边缘空隙采用异形SnTi/Cu单芯棒或异型无氧铜插棒填充。本发明提高了Nb3Sn超导线材的抗拉强度和冷拉拔性能，制备出在350MPa以内的接触应力下性能几乎无衰减的高临界电流密度的Nb3Sn超导线材。