一种重油加氢处理催化剂及其制备和应用，该催化剂含有载体和负载在该载体上的加氢活性金属组分，其中，所述载体含有氧化铝和碱土金属组分，以压汞法表征，所述载体的孔容为0.95-1.2毫升/克，比表面积为50-300米2/克，所述载体在直径为10-30nm和直径为300-500nm呈双峰孔分布，其中，直径为10-30nm孔的孔体积占总孔容的55-80%，直径为300-500nm孔的孔体积占总孔容的10-35％，所述加氢活性金属组分选自至少一种第VIB族金属组分和至少一种第VB族金属组分，以氧化物计并以催化剂为基准，所述第VIB族金属组分的含量为0.2-15重量％，第VB族金属组分的含量为0.2-12重量％。与现有技术提供的催化剂相比，本发明提供的催化剂的加氢脱金属、脱沥青质活性明显提高。