本发明公开了一种石墨烯减水剂及其制备方法和应用。该石墨烯减水剂包括以下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚、四丙烯酸异戊四酯、2‑丙烯酰胺‑1‑甲基丙磺酸、不饱和磷酸酯、氧化石墨烯、3‑巯基丙酸、抗坏血酸、引发剂、水。本发明还提供了其制备方法。与现有技术相比，本发明制备的石墨烯减水剂具备减水性能、保坍、早强、缓释性能，且有效分散氧化石墨烯，对水泥、混凝土具有优异的适应性能，且改善水泥形貌，存进水泥水化产物的生长，使水泥砂浆内部结构紧凑，进一步提高水泥砂浆的抗压、抗弯曲强度、本发明制备的星状石墨烯减水剂可从水解中心解离，使得保持良好的净浆流动性。