本发明属于超导材料技术领域，公开了一种NbTi超导线材及其制备方法。该制备方法包括：采用加工有多个孔洞的铝锭作为基体，将Nb箔包裹在NbTi棒表面并放入铝锭的孔洞中，进一步加工得到NbTi/Al复合锭；将NbTi/Al复合锭进行反向冷挤压、多道次冷拉伸和多次热处理，最终获得NbTi超导线材。本发明采用铝代替无氧铜，钻孔法代替常规组装法，反向冷挤压代替正向热挤压，解决了常规高铜超比NbTi超导复合线芯丝变形差、成品率低、成本较高等问题。