本发明公开一种纤维素基碳纳米纤维的制备方法，涉及碳纳米材料技术领域。本发明包括以下步骤：向纤维素中加入乙酸和乙酸酐混合溶液，再加入浓硫酸，反应结束后加入乙酸水溶液水解，再加水析出沉淀，得乙酰化改性纤维素；将乙酰化改性纤维素制成纺丝溶液，静电纺丝，得乙酰化改性纳米纤维；将乙酰化改性纳米纤维浸泡于氢氧化钠、乙醇、水的混合溶液中水解，得纤维素纳米纤维；将纤维素纳米纤维由室温升温至230℃～250℃预氧化0.5～1.5h，再在惰性气氛下升温至900℃～1000℃碳化处理1.5～3h，得纤维素基碳纳米纤维。本发明旨在解决现有方法制得的纤维素碳纳米纤维结构“蓬松”，缺乏内部连接与支撑，限制了其电化学储能特性的问题。