本发明提供了一种纳米氧化铝颗粒增强铜基复合材料及其制备方法，属于金属基复合材料技术领域。在本发明中，纳米Al2O3增强相为原位生成，解决了Al2O3增强相与Cu基体界面结合不良的问题，减少了界面空洞、微裂纹对机械性能及导电性能的不利影响；原位内氧化反应后，本发明进行还原处理，进一步去除残留的CuO，避免材料内部易出现裂纹、孔洞、夹杂等组织缺陷；同时作为原位反应的氧源，CuO相当于经过两次分散，第一次采用聚丙烯酸进行预分散，第二次利用球磨分散，使得氧化铜与Cu‑Al合金粉混合均匀，原位反应后充分弥散强化，在提高材料机械性能的同时不会显著降低导电性能。本发明制备工艺简单，适合工业生产，成本低。