本发明属于合金材料制备技术领域，公开了一种高强韧合金材料及其半固态烧结制备方法和应用。该制备方法包括混粉、高能球磨制备合金粉末和半固态烧结合金粉末三个步骤，关键在于两步法烧结：烧结压力条件下升温至合金粉末最低温度熔化峰的开始熔化温度以下，进行烧结致密化处理；卸压后升温至烧结温度Ts并保温进行半固态加工处理，烧结温度Ts：Ts≥合金粉末最低温度熔化峰的开始熔化温度，Ts≤合金粉末最高温度熔化峰的开始熔化温度。本发明方法可对包括Ti基、Ni基等高熔点多种合金体系进行半固态加工处理，获得具有纳米晶、超细晶、细晶或双尺度结构等新型微观结构、性能优异的合金材料，广泛用于航天航空、军工、仪器仪表等领域中。