本发明涉及改性沥青技术领域，具体涉及赤泥基复合改性沥青胶浆、改性沥青混合料及其制备方法与应用。所述赤泥基复合改性沥青胶浆的原料组成包括：基质沥青55‑80份，赤泥10‑20份，胶粉5‑10份，SBS改性剂1‑7份，相容剂0.1‑1份，稳定剂0.1‑1份，消石灰1‑10份，白泥1‑10份，硅酸盐材料0.3‑10份。本发明通过使用赤泥和废弃胶粉以及SBS改性材料复配，起到增强沥青混合料路用性能的效果，得到的改性沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性、高温抗车辙性、刚度等性能均得到了显著提高，而且有助于促进固废资源利用，保护环境，节约资源。