本发明提供一种具有复合层状结构的单相高锰钢材料及其制备工艺，属于钢铁材料及其加工制备领域，采用的技术方案是：制备工艺包括以下步骤：（一）高锰钢熔炼；（二）锻造毛板：将所得钢锭在800℃~1200℃下锻造成15‑25mm厚度的毛板；（三）冷轧薄板：将毛板经冷轧为1‑3mm的冷轧薄板，控制冷轧变形量90%以上；（四）退火成型：冷轧薄板以550℃~600℃退火10min以上，即得具有复合层状结构的单相高锰钢材料。有益效果在于：首次在单相高锰钢中实现了复合层状结构设计，具有再结晶层和纳米晶层复合层状结构；该材料具有较大的约束效应强化；工艺简单，适于大规模化生产，加工技术简单，容易实现。