本发明属于金属材料领域，具体涉及一种TiC/Ti5Si3增强铜基复合材料及其制备方法，包括原料准备、Ti‑Si‑石墨等碳单质混合粉料的制备、粉末压块与烧结和TiC/Ti5Si3增强铜基复合材料的制备等步骤。本发明以石墨粉或炭黑或碳纳米管或石墨烯等碳单质材料为碳源，利用熔体中碳单质与钛自生反应合成TiC制备TiC/Ti5Si3增强铜基复合材料，制备工艺简单、成本低、效率高。TiC颗粒分布在Ti5Si3之间，增强体与基体界面结合良好，实现了颗粒与纤维的复合增强。制备的复合材料致密度高，导电、导热性能好，强度、硬度及耐磨性高，同时具有较好的塑韧性，适用于工业化生产和应用。