本发明提供一种铂铝涂层的制备方法及铂铝涂层、单晶高温合金。包括如下步骤：步骤1)在合金基体表面制备出铂铝涂层，其中，铂铝涂层包括γ和γ′相；步骤2)对步骤1得到的铂铝涂层进行多级脉冲激光辐照原位熔凝处理，用于调整γ′相的析出位置及形貌尺寸，在凝固过程中获得弥散分布的γ′相；得到多级脉冲激光辐照原位熔凝处理后的铂铝涂层；步骤3)对步骤2得到的铂铝涂层进行多级时效热处理，获得具有立方结构的、具有相界面共格关系的γ′相；得到多级时效热处理后的铂铝涂层。本发明可显著提高涂层的高温抗氧化性和高温力学性能，从而降低涂层对基体的力学损伤。所制备的铂铝涂层具有较佳的强度和稳定性，且成分均匀化程度较高。