本发明涉及复合材料压力容器领域，具体地，涉及一种聚酰亚胺纤维复合材料气瓶及其制备方法和应用。本发明涉及一种聚酰亚胺纤维复合材料气瓶，该气瓶包括内胆和缠绕在所述内胆外表面的聚酰亚胺纤维缠绕层，所述聚酰亚胺纤维缠绕层含有树脂基体和分散在所述树脂基体中的聚酰亚胺纤维，所述聚酰亚胺纤维由联苯型聚酰亚胺形成。还涉及制备聚酰亚胺纤维缠绕复合材料气瓶的方法。还涉及聚酰亚胺纤维缠绕复合材料气瓶用于呼吸用储氧气瓶、潜水用氧气瓶或高原用氧气瓶的应用。本发明制得的气瓶强度、韧性和耐冲击性较高。