本发明提供一种高性能玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料。其中，玻璃纤维组合物各组分的含量以重量百分比表示如下：SiO2为52‑67％，Al2O3为12‑24％，Sm2O3+Gd2O3为0.05‑4.5％，Li2O+Na2O+K2O为小于2％，CaO+MgO+SrO为10‑24％，CaO为小于16％，MgO为小于13％，TiO2为小于3％，Fe2O3为小于1.5％。该组合物能大幅提高玻璃的机械性能和热稳定性，还能显著降低玻璃的液相线温度和成型温度，同等条件下大幅降低玻璃的析晶速率，特别适合用于池窑化生产热稳定性优异的高性能玻璃纤维。