本发明公开了一种钛合金牙种植体表面复合涂层的制备方法，包括以下步骤：一、对钛合金牙种植体表面进行喷砂处理，超声清洗后真空干燥；二、对钛合金牙种植体进行酸蚀处理，超声清洗后真空干燥；三、利用氮气吹扫钛合金牙种植体，然后进行电化学去合金化处理；四、对钛合金牙种植体进行超声清洗，真空干燥后在钛合金牙种植体表面生成复合涂层。本发明将喷砂处理、酸蚀处理与电化学去合金化处理的工艺过程相结合，在钛合金牙种植体表面形成具有梯度分布的微孔洞的复合涂层，该钛合金牙种植体植入人体后表面的微孔洞能够加速骨愈合，并提高钛合金牙种植体与骨组织的骨整合性能，大大改善钛合金牙种植体植入人体后的长期稳定性和服役性能。