本发明提供了一种处理废油用催化剂及其制备方法和应用、废油处理方法，属于废油处理技术领域。本发明以水玻璃为原料，利用乙酸与水玻璃反应产生硅酸胶体，干燥后得到二氧化硅粉体，对二氧化硅粉体进行改性处理后，能够得到含有‑OH或者‑O的二氧化硅，增加催化剂自身的官能团，有利于增加催化剂对废油中杂质的吸附效果，并通过增加的官能团与废油中的杂质缩合反应，进而实现其对废油的催化处理。本发明的方法所用材料丰富、成本低、节能环保、工艺简单且效率高。本发明利用所制备的催化剂处理废油，处理废油的效果优异，重复性好，还可再生利用，能够减少成本，增加资源利用率，增加经济效益。