本发明公开了一种液相热解沉积制备炭纤维增强炭基复合材料的装置，包括集成控制系统、沉积炉、直流加热系统、感应加热系统、液体冷却装置、气体冷却器、过滤系统、原料储存系统。集成控制系统实现智能控制和远程操作，通过直流和感应加热系统对浸渍在液态前驱体中的工件进行顺次加热，通过冷却循环系统降低前驱体温度并冷却工件，使工件形成可控的温度梯度，实现工件的快速热解沉积；通过冷凝回流系统实现挥发液的回收，提高原料利用率；通过过滤及原料储存系统实现杂质的去除及工作循环内前驱体的补充。本发明制备炭/炭等炭基复合材料效率高、成本低、原料利用率高、节能减排，能够在常压运行，具有防燃防爆、安全性好、可靠性高的特点。