本发明公开了一种超薄截盐分离膜的制备方法，该方法以一种多孔高分子分离膜、多孔金属网或多孔玻璃纤维膜为基膜，通过层层组装技术将不同粒径的溶胶凝胶液吸附并干燥交联固定在基膜表面，首先将较大粒径的溶胶液涂覆在靠近基膜并加热脱水固定在基膜，重复此步骤，以此将不同粒径的溶胶液涂覆在上述修饰过的基膜并加热脱水固定，随后在溶胶孔内进行多元胺和多元酰氯的界面聚合成聚酰胺截盐层，从而制备超薄截盐分离膜，并通过表面修饰来提高膜的亲水或憎水性来增强分离膜的分离及抗污染等性能。与现有技术相比，该方法简单易操作并易规模化生产，该方法制得的分离膜可用作纳滤，反渗透、正渗透膜以及膜蒸馏和膜催化反应器，具有抗污染和耐压能力，用来分离纯化各种大分子包括药物、蛋白、以及气体，催化液体和气体反应，以及用于除去各种无机盐的水净化，废水处理以及海水淡化等用途。