本发明提供了一种铝钛合金靶材及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)混合铝粉与钛粉，得到混合粉：(2)将步骤(1)所得混合粉依次进行压实和真空热压烧结，得到所述铝钛合金靶材：所述真空热压烧结包括依次进行的第一加压处理、第一升温处理、第一保温保压处理、第二升温处理、第三升温处理和第二加压处理。本发明先对混合粉进行压实，然后经真空热压烧结制备铝钛合金靶材，通过对混合粉进行压实处理，避免其内部存在孔洞，致密度偏低等问题；然后通过调控真空热压烧结的工艺步骤并结合各项工艺参数的控制，制得的铝钛合金靶材的致密度与纯度较高，内部组织结构优异，能够满足作为溅射靶材的高性能要求。