本发明公开了一种可见光响应的钒酸铋-石墨烯复合光催化剂及其制备方法。该复合光催化剂由质量比为1:2~1:5的钒酸铋和石墨烯复合而成,步骤如下:将氧化石墨置于水和乙醇混合溶液中超声分散,硝酸铋和偏钒酸铵分别加入到乙醇中搅拌,最后将三种体系混合调节pH大于7,之后将混合体系转移至水热釜中进行反应,反应结束后,产物经离心分离、洗涤和干燥后,获得树叶状的钒酸铋-石墨烯复合光催化剂。本发明在以石墨烯为模板下采用水热合成的方法,制备了树叶状的钒酸铋-石墨烯复合光催化剂。应用本发明制备钒酸铋-石墨烯复合光催化剂在污水处理方面具有较好的应用前景和经济效益。