本发明涉及一种超支化水性聚氨酯羟基组分的制备方法，包括有以下步骤：使丙烯酸酯单体与二元醇胺反应得到无色透明油状物单体A1；使A1与含有三个或四个羟基的单体发生酯交换反应，按照繁衍次数投料得到端羟基超支化聚(胺-酯)A2；以二异氰酸酯，低聚物二元醇与含有一个羧基的二元醇发生反应，得到聚氨酯预聚体B；向其中加入A2，再加中和剂进行中和，加水溶解即得。本发明具有以下优点：得到了高固含量低粘度的超支化水性聚氨酯羟基组分，能与水可分散异氰酸酯固化剂混合均匀，常温自干，无须加成膜助剂即可成膜，无毒、无味、不污染环境，涂膜的硬度、耐水性、耐冲击明显提高。