一种在钛合金基体表面制备钛-聚乙烯多孔钛涂层的方法，其特征在于步骤为：以聚乙烯粉末作为造孔剂，与钛粉进行混合得到钛-聚乙烯混合粉末，其中，聚乙烯粉末的含量为10%～40%；对钛合金基体表面进行预处理，然后采用冷喷涂方法将上述钛-聚乙烯混合粉末喷涂于钛合金基体表面；最后对喷涂所得的涂层进行真空烧结处理，除去涂层中的聚乙烯成分。本发明采用冷喷涂和高温烧结相结合的方法进行制备，制备工艺简单，生产周期短，且涂层性能好；所制备的多孔钛涂层具有完善的多孔结构和良好的生物力学相容性，有利于骨组织的生长，可以改善种植体和宿主骨界面的长期稳定性，将为现代医学的骨移植提供成熟的植入体支架制造技术。