本发明公开了一种大孔大粒径聚合物微球的制备方法，首先将稳定剂、表面活性剂溶解于去离子水中形成均匀溶液，得到水相；将乙烯基单体和二乙烯基交联剂溶于致孔剂溶液中，进行充氮排氧后加入原子转移自由基聚合引发剂体系，形成均匀溶液，得到油相；在充氮气和保持搅拌的条件下，将制备所得的油相加入所述水相中，并进行升温聚合反应；在聚合反应完毕后，对所得微球进行抽滤洗涤以去除未反应的残余物，最终得到所述大孔大粒径聚合物微球。该方法能够应用于大多数聚合物材料的表面改性，尤其是超大孔聚合物微球，亲水改性后的聚合物微球能够应用于生物技术和色谱分离领域。