本发明公开了一种高致密性钨铜合金材料及其制备方法和应用，包括70~85份钨粉、12~25份铜粉、0.1~1份氧化铈粉、0.1~1份钴粉。所述的钨铜合金材料具有良好的致密度、弯曲强度，结构致密，组织均匀；通过在钨铜合金中加入氧化铈粉、钴粉能够有效弥补填充钨与铜之间、钨与钨之间的孔隙，提高钨铜间的润湿性，提高整体合金粉末的烧结性能，显著提高致密度以及强度；在本发明的配方体系下，通过使用不锈钢磨球以及采用丙酮作为研磨介质，能够最为有效的控制杂质的产生，通过湿法高能球磨改善钨粉的棱角，钨粉、铜粉、氧化铈粉、钴粉的结构得到进一步细化，松装密度变大，表面能降低，便于后续的烧结，促进烧结致密化。