本发明提供一种石墨烯导热PCB，包括多层交错叠加的石墨烯片和内层芯板，所述石墨烯片与内层芯板之间设有半固化片，最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结。其制备方法包括：内层芯板刻蚀、棕化处理；石墨烯片裁切，钻孔；将钻孔后的石墨烯片与棕化后的内层芯板压合，石墨烯片与内层芯板之间插入半固化片，最外层石墨烯片通过导热胶与铜箔粘结；在压合后的PCB上钻出导通孔，导通孔与石墨烯片上的贯穿孔具有相同的孔位，然后对导通孔进行沉铜电镀，使需要互联的内层芯板相互导通。本发明提供的石墨烯导热PCB，将石墨烯压合于各层芯板之间，提高PCB的散热性能；石墨烯片层与芯板、导通孔之间保持绝缘状态，不会影响电路信号传输。