本发明涉及一种梯度多孔复合材料的原位制备方法，包括以下步骤：将铝合金加热至熔融态后加入增粘剂，得铝合金熔体；将预热好的氧化铝空心球加入铝合金熔体中，使氧化铝空心球在铝合金熔体中均匀分散，得半凝固态的铝基多孔复合材料；将预热好的铝质泡沫材料压入半凝固态下的铝基多孔复合材料中，冷却到室温，即得梯度多孔复合材料。该梯度多孔复合材料结合了闭孔泡沫金属的轻质、多功能的特性以及铝基多孔复合材料的高强度的特性，可以实现力学性能和变形行为的有效控制。本发明制备方法可使泡沫金属与铝基多孔复合材料间的界面形成冶金结合，实现了梯度多孔复合材料的原位制备，并具有生产成本低和生产效率高等特点，有利于实现工业化生产。