本发明公开了一种具有高热稳定性原位交联聚乙烯的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：1)将甲基铝氧烷、化合物1、[(η5‑C5Me4)SiMe2(η1‑NCMe3)]TiCl2与乙烯气体在甲苯中进行第一接触反应，反应结束淬灭、洗涤得聚合物1；2)将聚合物1、3,5‑双(叔丁基)‑4‑羟基苯甲酸、4‑N,N‑二甲基氨基吡啶和化合物2在甲苯中进行第二接触反应得聚合物2；3)聚合物2在高温条件下发生原位交联反应得到聚合物3，即具有高热稳定性原位交联聚乙烯。采用本发明的方法制备的聚乙烯，具有良好的热抗氧化性能，抗氧剂在树脂内的均匀分布且不易渗出，节约抗氧剂用量同时还提高了聚乙烯的耐热性。