本发明提供了一种聚烯烃催化剂及其制备方法和应用,其制备方法包括:(1)将MgCl2、有机醇、C9~C20链烷烃、烷氧基钛化合物以及内给电子体化合物混合搅拌反应;(2)将TiCl4降温至‑30~‑10℃,然后滴加步骤(1)得到的醇合物;(3)置于超声装置中,超声频率为20~350KHz;(4)在超声震荡作用下逐渐升温,再次加入内给电子体化合物;(5)在100~130℃下搅拌反应,过滤后再次加入四氯化钛,继续在100~130℃搅拌下反应1~2小时。在催化剂的制备过程中引入超声手段不仅可以增加催化剂载体的孔隙率,还能增加催化剂的催化活性。对于所生产的聚丙烯及相关产品可降低后续造粒加工过程中除酸剂的加入量,降低产品的灰分,提高产品的综合性能,拓宽产品的应用范围。