本发明公开了一种全隔离混合晶向SOI衬底的制备方法，以及基于该方法的CMOS集成电路制备方法。本发明提出的全隔离混合晶向SOI衬底制备方法，采用SiGe层作为第一晶向外延的虚拟衬底层，从而可以形成第一晶向的顶层应变硅；采用多晶硅支撑材料作为连接第一晶向的顶层应变硅与第二晶向的顶层硅的支撑，从而可去除第一晶向顶层应变硅下方的SiGe层，填充绝缘材料形成绝缘埋层。该方法形成的顶层硅和绝缘埋层厚度均匀、可控，窗口内形成的应变硅与窗口外的顶层硅具有不同晶向，可分别为NMOS及PMOS提供更高的迁移率，从而提升了CMOS集成电路的性能。