本发明涉及钨合金材料技术领域，特别涉及一种钨合金线材及其制备方法和应用，以质量分数计，所述钨合金由以下的元素组成：0.45～0.9wt％L，0.05～0.2wt％氧，余量为钨和不可避免的杂质；其中，所述L为镧、铈、镨、钕、钆、钐中的一种或多种；所述线材的线径为20～60μm，所述线材中，L或L的化合物以线状沿所述线材轴向存在，所述L或L的化合物沿径向的平均宽度D≤5nm。通过控制L元素以线状掺杂在钨基体之间，并使L的径向平均宽度D≤5nm，从而大大减少了后续压力加工过程中第二相粒子导致的裂纹断线，有利于保证钨合金线材的力学强度，使线材在20～60μm的线径下，具有5000MPa以上的抗拉强度，同时增强钨合金线材的加工性能。