本发明提供了一种650MPa级热轧高强钢及其制备方法、应用，所述高强钢由如下质量分数的化学成分组成：C：0.07～0.12％；Si：0～0.10％；Mn：0.5～1.0％；P≤0.010％；S≤0.003％；Al：0.03～0.05％；Nb：0.045～0.075％；Ca：0.0010～0.0030％；其余为Fe及不可避免的杂质；所述Ca与所述S的质量分数比值为0.5～0.8。采用本发明的方法，实现了钢板屈服强度大于600MPa，抗拉强度大于650MPa，具有优良的冷成形性，其延伸率大于28％，同时具有良好的疲劳性能，经过疲劳测试，大于110万次不开裂；180°(d＝1a)冷弯测试不开裂，满足元宝梁使用要求。