本发明提供的三元混合式新型绝缘油的制备装置及其制备方法，通过三元基础油混合均匀搅拌模块将三元基础油搅拌均匀混合成三元混合油后，通过混合均匀性测试模块取样分析三元混合油的混合均匀性，若判断混合均匀后，则通入复合抗氧化剂复配及添加模块与复合抗氧化剂均匀混合，制备得到三元混合式新型绝缘油。复合抗氧化剂复配及添加模块中的三元混合式新型绝缘油再通入真空干燥模块干燥处理，随后进入水分含量测试模块检测微水含量，最终达标的三元混合式新型绝缘油存储在三元混合式新型绝缘油模块中。该装置及制备方法实现了三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性。