本发明公开了一种胺基增强石墨烯纤维及其制备方法。其包括下述步骤：将氧化石墨烯溶液，以挤出的方式通过纺丝管，于还原剂和胺类凝固液的混合液中停留进行凝固还原自组装成石墨烯水凝胶，干燥后得胺基增强石墨烯纤维；其中，混合液的温度为60-95℃，停留的时间为0.5小时以上。本发明的原料来源广泛，成本低；制备方法可以通过一步实现凝固还原自组装成胺基增强石墨烯纤维，反应温度低，操作简洁，绿色环保，可实现大规模连续化制备；本发明制备的胺基增强石墨烯纤维具有很好的强度和韧性，具有优异的热导性和导电性。