一种碳纳米管树脂膜的制备装置及其制备方法，涉及碳纳米管树脂膜的制备方法及其双向拉伸装置，属于纳米复合材料制备工艺技术领域。本发明包括工作台、真空导入模具平台，所述工作台上设置四方形物料平台，物料平台的四周布置双向拉伸装置，物料平台上分别设置测温传感器、回型加热管，工作台上布置系统控制平台；真空导入模具平台上设置真空袋，真空袋的一侧布置真空袋密封条，真空袋上分别连接抽真空接头、测真空接头，真空袋与真空导入模具平台之间布置树脂导入通道、树脂导流条、树脂流出管道。本发明实现了对碳纳米管分散度精确控制，提高碳纳米管对复合材料增强效果的目的。