本发明涉及一种激光增材制造高温钛基复合材料的热处理强化方法，是先将真空热处理炉加热至500℃～800℃，然后将激光增材得到的钛基复合材料试样放置于真空热处理炉中，在真空或氩气环境下，以大于等于10℃/min的升温速率升温至所述钛基复合材料试样β转变温度以下20℃～90℃的温度后，保温1～2h，保温结束后出炉水冷，水冷冷却速率大于等于200℃/s，即得到了具有双态组织的热处理强化后的钛基复合材料。本发明实现了激光增材制造高温钛基复合材料强度、塑性的更好匹配。