渗透汽化复合膜及其制备方法和应用，属于膜分离技术领域。该渗透汽化复合膜包括：依次层叠布置的多孔基底、中间膜层和分离膜层；多孔基底的平均孔径大于或等于250nm；中间膜层的平均孔径和孔隙率均小于多孔基底的平均孔径和孔隙率，且中间膜层具有有机物亲和特征；分离膜层具有疏水特征和有机物选择透过特征。中间膜层利于改善固液界面制备过程中的渗孔，不易铺展，分离膜层厚度不可控等问题，且保证分离膜层的无缺陷制备，同时利于提升渗透汽化复合膜对于有机物的渗透性。