本发明提供一种生物基水性聚氨酯热熔胶及其制备方法和应用，该生物基水性聚氨酯热熔胶包括：生物基聚氨酯预聚体和封端剂；所述生物基聚氨酯预聚体包括生物基异氰酸酯、生物基大分子多元醇及亲水扩链剂；所述生物基异氰酸酯与所述生物基大分子多元醇的摩尔比为3:1～6:1；所述封端剂的质量百分含量为所述生物基聚氨酯预聚体的1％～4％。本发明利用环保且可生物降解的生物基原料制备得到水性聚氨酯热熔胶，该热熔胶具有优异的剥离强度、生物可降解性及生物相容性，且该类热熔胶改善了传统热熔胶的软化点高、熔融粘度大及施工工艺繁琐等缺陷，其可应用于鞋革、服装革、沙发革及卫生用品等众多领域，具有广泛的应用前景。