一种高强高韧聚酰亚胺树脂基复合材料及其制备方法，属于聚酰亚胺树脂技术领域。该方法包括：(1)制备聚酰亚胺树脂溶液；(2)将聚酰亚胺类纤维进行表面处理；(3)在搅拌条件下将步骤(2)得到的产物分散在步骤(1)得到的聚酰亚胺树脂溶液中；(4)将步骤(3)得到的混合浆料进行升温处理；(5)将步骤(4)得到的产物进行热压成型处理；所述聚酰亚胺类纤维为聚酰亚胺纤维浆粕、聚酰亚胺短切纤维和聚酰亚胺沉析纤维中的至少一种。还提供了上述方法制得的高强高韧聚酰亚胺树脂基复合材料。本发明的方法制得的聚酰亚胺树脂基复合材料具有较高韧性、较优异的耐温性、力学和加工性能。