本发明提供了一种基于三维网络支架的高强度水凝胶及其制备方法。该高强度水凝胶由水凝胶与三维网络支架相互贯穿、原位聚合而成。该方法包括：将三维网络支架浸没于水凝胶预聚体溶液中，水凝胶原位聚合成型后贯穿于三维网络支架中，其高分子长链通过支架网孔聚合缠绕，使水凝胶与支架间形成互穿网络结构。本发明的优点在于：所制备的高强度水凝胶具有优异的耐磨特性以及对抗拉伸、压缩、剪切等各个方向力的机械强度，能够满足使用部位生理环境下对替代体严苛的生物力学性能要求；有效调控复合体表面摩擦学性能，降低界面摩擦系数，实现对关节透明软骨自润滑功能的模仿。该方法操作步骤简单，能耗低，材料均具备良好的生物相容性，可进行大规模生产。