本发明公开了一种空气稳定的多元稀土氧化物掺杂的锂锗磷硫固体电解质及其制备方法，利用机械球磨法对Li10GeP2S12电解质进行多元稀土氧化物(包括Y2O3和富铈混合稀土氧化物)的掺杂，从而有效提升Li10GeP2S12电解质在空气中的稳定性。利用多元稀土氧化物掺杂可以有效提升桥接硫的稳定性并降低桥接硫的含量，从而改善硫化物固体电解质的空气稳定性。同时，该制备方法工艺简单，易于获得均匀掺杂的Li10GeP2S12电解质，有利于工业化生产。