本發明提供了一種填充型導熱復合材料,包括聚合物基體以及填充在其中的導熱填料;其中,導熱填料包括金屬核以及包覆在金屬核外部的金屬氧化物殼層。本發明以具有核殼結構的物質作為導熱填料,該導熱填料能夠兼具金屬粉體和金屬氧化物的優點,從而使得該填充型導熱復合材料應用于電子元器件和電子設備等領域時可以兼具良好的導熱性以及良好的電絕緣性。本發明還公開了上述填充型導熱復合材料的制備方法,包括步驟將導熱填料在聚合物基體中充分混勻并脫泡,然后經固化即可得到導熱復合材料,其中導熱填料通過將金屬粉體在500℃~1200℃下熱處理1h~14h制備得到。該制備方法原料來源廣泛、成本低廉、制備工藝簡單、綠色環保。