本发明公开一种大尺寸细粒度聚晶金刚石复合材料及其制备方法，方法包括：将金属盐、无水乙醇以及分散剂溶于溶剂中，得到金属盐溶胶，将金刚石微粉分散在金属盐溶胶中，得到混合液；将碱液分散在所述混合液中反应，得到白色沉淀；将所述白色沉淀在还原气氛中进行加热处理，得到金刚石粘结剂混合物；将抑制剂分散在所述金刚石粘结剂混合物中放入碳化钨基体材料，经真空热处理后利用高温高压设备烧结，得到大尺寸细粒度刀具用PCD复合材料。该方法实用性强，工艺稳定性好。解决了现有条件下大尺寸细粒度刀具用PCD复合材料难烧结，且合成成品率低的问题，过此种方法可以批量合成出低应力高质量的大尺寸细粒度刀具用PCD复合材料，且可实现较高的成品率。