一种耐高温隔热夹层结构复合材料及其制备方法，所述耐高温隔热夹层结构复合材料由上表面层、芯层、下表面层构成，所述芯层为耐高温纤维增强气凝胶复合材料，所述上表面层、下表面层均为耐高温纤维增强耐高温树脂复合材料；所述芯层的厚度为3-200mm，所述上表面层、下表面层的厚度分别为0.1-5.0mm。本发明还包括所述耐高温隔热夹层结构复合材料的制备方法。本发明之耐高温隔热夹层结构复合材料耐高温性能好，热导率低，隔热效果好，同时强度和韧性也得到大幅度提高，成型工艺难度显著降低，能更好的适用于航空航天等领域。