本发明公开了一种催化异丁烯与羧酸合成羧酸叔丁酯的SO3H‑SBA‑15分子筛催化剂，该分子筛催化剂是采用模板剂、形貌调节剂、硅源、磺酸源、氧化剂通过一步共缩合方法或两步磺酸基后嫁接法制得的；所述的SO3H‑SBA‑15分子筛催化剂中，以磺酸基团与氧化硅的摩尔比计算，磺酸基团负载量为30％～50％。本发明还公开了SO3H‑SBA‑15分子筛催化剂催化异丁烯与羧酸合成羧酸叔丁酯的方法。本发明分子筛催化剂形状可调，介孔孔道有序，能够在较高温度、不需要阻聚剂的条件下，高效稳定地催化异丁烯与羧酸高选择性合成羧酸叔丁酯，同时减少反应产物的分离能耗及设备投资，对原子经济反应的发展与利用具有重要的意义。