本发明提供了用于3D打印制作钛制品的复合丝材,包括基体材料及均匀分布在基体材料中的热塑性聚合物和有机造孔剂,该复合丝材中,基体材料的体积分数为50%~80%,热塑性聚合物和有机造孔剂的体积分数之和为20%~50%,且热塑性聚合物与有机造孔剂的体积比为(1~9):1,所述基体材料为钛、氢化钛、钛合金或者氢化钛合金,所述热塑性聚合物和有机造孔剂在复合丝材受热后会从复合丝材中完全脱除,有机造孔剂在50~200℃能被完全脱除,热塑性聚合物在250~500℃能被完全脱除。本发明还提供了所述复合丝材的制备方法。采用普通的塑料级3D打印机即可将所述复合丝材打印成型,经过脱除有机造孔剂、热塑性聚合物、脱氢、烧结等步骤即能得到成型钛制品。