一种碳纳米管-石墨烯复合材料的制备方法。在该制备方法中，直接将均匀分散的碳纳米管和石墨烯催化剂均匀混合，然后通过化学气相沉积的方法，在碳纳米管网络中原位生长出石墨烯。经过提纯处理之后，除去石墨烯的催化剂，得到碳纳米管-石墨烯的复合物材料。该碳纳米管-石墨烯复合材料兼顾了碳纳米管和石墨烯的特性，在电化学储能、催化剂制备、透明导电薄膜、增强、导电以及吸附和脱附材料等方面有重要应用价值，并且该制备方法操作简便，成本廉价，容易工业化生产，是一种重要的纳米碳材料制备方法。