本发明公开了一种具有超细晶组织的非基面织构镁合金板材制备方法,其包括如下步骤:S1,将两块镁合金板材叠合固定,加热到300~550℃后保温1~10min;S2,对保温后的叠合镁合金板材进行叠轧,叠轧道次数为1~6次,单道次压下量为50%;进行最后一次叠轧前,在两块待叠轧镁合金板材相互接触的表面涂覆石墨粉,使得两块待叠轧镁合金板材在叠轧时无法焊合,叠轧结束后分离得到叠轧镁合金板材;S3,将叠轧镁合金板材加热到350~550℃后保温1~5min,然后对叠轧镁合金板材进行深冷连续弯曲变形,弯曲转角数为2~4个;S4,再结晶退火处理,得到具有超细晶组织的非基面织构镁合金板材,其强度和塑性综合室温力学性能得到显著提升。