本发明公开了一种微米级单分散多孔二氧化硅微球的制备方法，是以一种新型的多孔聚倍半硅氧烷微球为模板，直接煅烧除去有机成分，即可得到粒径和孔径大小可控的单分散多孔二氧化硅微球材料。还公开了该方法制备出的微米级单分散多孔二氧化硅微球，二氧化硅微球的粒径在3-10μm，孔体积在0.3-0.9cm3/g，比表面积在100-400m2/g，孔径在3-100nm。与传统工艺相比，该制备方法简单，经济节约，无需分级筛分，制得的多孔二氧化硅微球球形圆整，粒径分布均匀，具有介孔结构，可直接应用于高效液相色谱固定相，也可应用于催化载体、涂料、化妆品添加剂等领域。