本发明提供了一种刀具复合涂层的制备方法，具体为：A)将清洗后的刀具装夹在高功率脉冲磁控溅射仪的工件架上，抽真空后开启加热器，再调节电加热器；B)在高功率脉冲磁控溅射仪的腔体中通入惰性气体，开启偏压电源对刀具进行辉光清洗；C)辉光清洗结束后，调节高功率脉冲磁控溅射仪腔体的真空度，开启钛靶沉积Ti层；D)轰击完毕后，打开氮气流量计阀门后沉积TiN层与TiSiN层，冷却后得到刀具涂层。本发明利用高功率脉冲磁控溅射技术沉积制备TiSiN纳米复合涂层，该TiSiN基刀具涂层制备工艺稳定可靠，重复性强，对难加工材料的高速加工、各种机械零部件产品的性能的提升及装备制造业的发展具有重要的应用价值。