本发明公开了一种碳纳米管/聚苯胺/聚砜复合超滤膜及其制备方法。即以聚砜为基质成膜材料、碳纳米管增强聚苯胺纳米纤维为填充剂，通过溶剂共混和相转移制备碳纳米管/聚苯胺/聚砜复合超滤膜。本发明的碳纳米管/聚苯胺/聚砜复合超滤膜的制备方法工艺简单，可操作性强而且成本低廉，所得的碳纳米管/聚苯胺/聚砜复合超滤膜的导电率可达0.1S/cm，牛血清蛋白质截留率为39.8~73.7%，水的接触角最低降至32.6^°，而纯水通量是纯聚砜膜的7.3倍，可适用于蛋白质分离、药物终端过滤以及工业废水处理等应用领域。