本发明公开了一种纤维素凝胶包裹的复合油水分离网及其制备方法。该方法包括如下步骤：（1）将纤维素溶于溶剂中得到纤维素溶液；（2）将织物网浸入所述纤维素溶液中，得到混合体系；（3）将该混合体系进行固化，所述混合体系中的纤维素经所述固化得到纤维素凝胶；（4）取出所述织物网，经干燥即得到所述纤维素包覆的复合油水分离网膜。本发明所制备的复合油水分离网成本低廉、制备简单，具备较高的亲水性，水可以无阻力通过，从而实现高速油水分离，对石油醚、正己烷等均具有良好的分离效果，且具有良好的环境稳定性。