本发明公开了一种具有凹凸结构核心和梯度表面的三维柔性复合发泡材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：制备多个相同的长方体经编间隔织物，准备2个相同的PET非织布，将多个长方体经编间隔织物沿矩形阵列方向排列在第一PET非织布上，将第二PET非织布盖在多个长方体经编间隔织物上，得到三明治结构；将三明治结构于170~190℃保持10~30min，得到三维结构，将发泡液倒入发泡模具中，将三维结构具有凹凸结构和具有平板结构的PET非织布分别各自放在发泡液上，室温下固化，脱模后形成三维柔性复合发泡材料。本发明将纺织材料和增韧材料相结合，通过二次发泡工艺制备具有凹凸结构核心和梯度表面三维柔性复合发泡材料，增强了三维柔性复合发泡材料的机械性能。