本发明公开了一种钛铝合金的制备方法、钛铝合金及其应用，钛铝合金的制备方法包括以下步骤：S10：加热金属镁和金属铝，制备熔融液；S20：混合四氯化钛与熔融液，在850℃～1100℃的温度下制备海绵状沉淀；S30：破碎海绵状沉淀，制备粉末状沉淀；S40：对粉末状沉淀进行致密化处理，制备钛铝合金。上述制备方法利用镁来还原四氯化钛生成钛，还通过控制反应温度提高制备的合金纯度。进一步在熔融液中的铝与钛结合生成海绵状的合金沉淀，由于上述海绵状合金沉淀极易破碎成钛铝合金粉末；通过包套热等静压技术直接烧结成钛铝合金坯锭。制备方法操作简便，流程短，可批量制备，易实现产业化，且制备得到的钛铝合金具有高致密度。