本发明公开了一种多相颗粒增强的粉末冶金钛基复合材料及其制备方法，包括硼化钛、碳化钛、硅化钛、钛硅碳中的三种或三种以上。按照各组元的重量百分比称取一定粒度的钛粉、碳化硼粉、碳化硅粉、合金化元素粉。采用混合法将粉末混合均匀。通过模压成型工艺压制成具有一定形状的生坯。将生坯放入真空热压烧结炉中进行烧结，随炉冷却后得到原位自生多相颗粒增强的粉末冶金钛基复合材料。本发明工艺过程简单，在混料时同时添加不同比例的碳化硼粉和碳化硅粉，原位反应生成含硼化钛、碳化钛、硅化钛、钛硅碳等多相颗粒弥散增强的钛基复合材料。适用于航空航天、先进武器系统、汽车发动机等高比强、高比刚性及耐磨耐腐蚀性能的要求。