本发明公开一种多级孔分子筛担载杂多酸烷基化脱硫催化剂及其制备方法。本发明以酸碱复合处理制备的多级孔分子筛为载体，在微波辅助下，以水热分散法原位合成担载杂多酸催化剂。其具体合成方法是：首先采用酸碱水热处理制备具有多级孔孔道的分子筛载体，然后采用水热分散法在微波辅助下原位合成担载杂多酸催化剂。该催化剂组成如下：以多级孔分子筛质量100％计，杂多酸质量百分含量5～40％；多级孔分子筛中，SiO2/Al2O3摩尔比10～60；比表面积200～700m2/g；孔体积为0.3～0.8cm3/g。本发明提供的多级孔分子筛担载杂多酸催化剂具有活性组分担载牢固、重复利用性好的特点，特别是用于汽油硫化物烷基化转化过程中，具有噻吩类硫化物转化率高、稳定性好、选择性高等优点。