本申请公开了一种二硫化钼自润滑复合涂层及其制备方法和用途，属于固体润滑材料领域。所述二硫化钼自润滑复合涂层掺杂有Sb元素和Ag元素，其中Ag元素和Sb元素在复合涂层中的金属元素中的摩尔含量分别为0.1％～2％和0.5％～5％。所述二硫化钼自润滑复合涂层的制备方法包括：将含有硫源、钼源、银源和锑源的原料置于反应容器中，在含有还原性气体的气氛中通过化学气相沉积法制备。该复合涂层可用于特别是复杂形状和大尺寸构件表面的耐磨防腐。本申请所述二硫化钼自润滑复合涂层通过同时引入Sb和Ag而使MoS2涂层组织更均匀致密，由此改善涂层的耐磨性；本申请所述制备方法可在大尺寸和复杂形状构件上实施，且对设备腐蚀性弱。