本发明涉及能源化工和纳米材料技术领域，公开了一种钌基过渡金属氧化物固溶体的电催化剂及其制备方法和应用；所述电催化剂为具有金红石型结构的固溶体，化学式为M1‑xRuxO2，其中M为锰、钒或铬，x为钌原子数，0.2≤x≤0.5；其制备方法包括如下步骤：(1)将具有强氧化性的高价过渡金属盐溶液、氯化钌溶液加至过渡金属盐溶液中，经反应得到无定形的氧化物粉末；(2)将步骤(1)制备的氧化物粉末干燥后焙烧，得到所述钌基过渡金属氧化物固溶体。该催化剂应用于电解水析氧反应中具有较高的析氧反应活性和稳定性。