本发明公开了一种高反式聚异戊二烯/全同聚苯乙烯共聚物及其制备方法。该共聚物由2wt％‑70wt％的全同含量>75mol％的全同聚苯乙烯和30wt％‑98wt％的反式1,4‑结构含量>90mol％的高反式聚异戊二烯组成。该共聚物采用氯化镁负载钛催化剂为主催化剂，烷基铝为助催化剂，通过异戊二烯和苯乙烯共聚合制备。本发明的共聚物由多层次不同序列含量及分布的异戊二烯单体链节和苯乙烯单体链节组成。调节共聚物中两链节含量，可以调节共聚物的热性能及物理力学性能。