本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体公开一种还原氧化石墨烯聚苯乙烯复合材料及其制备方法。所述复合材料为类豌豆荚结构，包括作为豌豆荚壳的还原氧化石墨烯，以及分散在所述还原氧化石墨烯片层之间的交联阳离子聚苯乙烯微球。本申请通过将交联阳离子聚苯乙烯微球插入到还原氧化石墨烯层中，实现了单层石墨烯结构，改善了氧化石墨烯自因片层多而易团聚的问题；同时交联阳离子聚苯乙烯具有球形结构，规整性好，其与单片层还原氧化石墨烯两者结合，使得还原氧化石墨烯聚苯乙烯复合材料具有优异的耐热性，其热分解温度达到393℃，最大瞬时分解温度达到431℃。