本发明提供了一种聚苯醚树脂基复合材料及其制备方法和应用，属于复合材料技术领域。按质量份数计，聚苯醚树脂基复合材料包括以下制备原料：聚苯醚树脂40～80份；聚苯乙烯树脂15～30份；弹性体5～15份；聚乙烯0～5份；空心玻璃微珠1～10份；润滑剂0～2份；抗氧剂0～1份。本发明以聚苯醚树脂为主体原料，配合使用聚苯乙烯树脂和弹性体，提高了聚苯醚树脂基复合材料的流动性和韧性；以空心玻璃微珠作为无机微纳米填料，具有质轻、密度低的特性，有利于降低聚苯醚树脂基复合材料的比重，而且能够降低其介电常数和介电损耗，可以应用于5G通讯领域中。