本发明涉及一种海洋环境耐磨自润滑纳米复合涂层及其制备方法和应用。所述纳米复合涂层包括在基体表面依次设置的TiN过渡层和纳米复合层，所述纳米复合层包括TiN过渡层表面依次交替设置的TiBON层和TiBO层。本发明提供的纳米复合涂层以TiN为过渡层，增强纳米复合层与基体之间的连接，增加整体涂层的结合力；TiBON层和TiBO层组成的纳米复合层兼具高硬度及低摩擦系数，在海洋环境具有自润滑特性，并且TiBON层和TiBO层的依次交替可以降低涂层的应力，进一步提高耐磨性和耐腐蚀特性。实验结果表明，本发明提供的耐磨自润滑纳米复合涂层的硬度可达32 GPa，应用该涂层的海洋装备部件寿命可提高5倍以上。