本发明涉及一种支链官能化SBS及其制备方法和其在改性沥青中的应用，该支链官能化SBS的接枝官能度(FD)为4～60mol％。将苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和含有极性基团的巯基类化合物，在15～70℃下溶解于有机溶剂中，再加入引发剂，在40～100℃的反应温度下进行侧链官能化反应0.5～20小时，反应结束后，加入促交联剂和增塑剂，沉析干燥后得到不同支链官能化SBS；并将其用于改性沥青。与现有技术相比，本发明方法简单、反应条件温和、反应高效、选择性高，可用于大规模剂量的生产。所制备出的产品具有广泛的应用前景，可用于制鞋、防水卷材行业，也可作为聚合物共混改性中的改性助剂，特别用于道路改性沥青行业，可显著改善SBS在沥青中的分散相容性，提高改性沥青热存储稳定性，制备高性能改性沥青。