本发明提供一种有序化膜电极及其制备方法，利用电化学沉积的外场推动力，使得活性组分在气体扩散层表面发生氧化还原反应，使得催化剂原位生长在气体扩散层表面，得到具有三维多级结构的催化剂层；催化剂原位生长在气体扩散层表面增大了催化剂与气体扩散层之间的结合力及多层催化剂之间的结合力，使催化剂不易脱离，从而提高了电池寿命，同时降低了催化剂与气体扩散层间的接触电阻，从而促进了离子扩散及电荷传递，有利于电池性能的提高；三维多级结构的催化剂层具有较高的活性面积，提高了催化剂的利用率，同时该结构也使膜电极具有优良的多相传质通道，从而有利于电池性能的提升。