本发明提供一种天然纤维复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。该复合材料是将表面修饰处理过的天然纤维和UPE/聚丙烯复合而得到的；所述的表面修饰处理过的天然纤维是将天然纤维放置在NaOH和CaCl2的混合溶液中进行化学改性，然后在空气中放置，再烘干得到的。本发明还提供一种天然纤维复合材料的制备方法。本发明的天然纤维采用水相法进行处理，通过氢氧化钠和氯化钙水溶液对纤维进行化学改性增加纤维的阻燃性，从而提高天然纤维复合材料的阻燃性能，同时也使材料的力学性能得以改善。