本发明提供一种制备表面增强拉曼光谱基底的方法，包括：提供基片层；在基片层上通过蒸镀或溅射形成粘附层；在粘附层上通过蒸镀或溅射形成金属薄膜层；在金属薄膜层上通过蒸镀或溅射或化学气相沉积或薄膜湿法转移形成绝缘层；在绝缘层上通过X射线干涉光刻形成金属纳米结构阵列层，其包括：旋涂光刻胶；在120-180℃下蒸发光刻胶中的水分；X射线干涉曝光；用显影液显影；固化显影后的光刻胶；在有序纳米结构的表面沉积金属薄膜层；去除多余的金属和光刻胶。本发明还涉及一种表面增强拉曼光谱基底，包括基片层粘附层、金属薄膜层、绝缘层和金属纳米结构阵列层。根据本发明的表面增强拉曼光谱基底同时具备良好的灵敏度和稳定性。