本发明公开了一种合成高性能稀土‑钛基超细复合氧化物的方法，包括如下步骤：首先，将铈的硝酸盐和钛的硫酸盐溶于水和四氢呋喃配成混合溶液；然后，加入添加元素的可溶盐溶液和无机硅酸盐，利用沉淀剂将pH调至8‑10，继续搅拌0.5‑1.5h后，真空低温干燥去除水得到铈‑钛基复合氧化；最后，在二氧化硫‑氮气混合气氛600‑800℃焙烧1‑2h，然后纯氧气中300‑500℃焙烧2‑3h，制得的高性能铈‑钛基超细复合氧化物。本发明添加Pr、La、Nd、Y等稀土元素来提高CeO2的氧缺位浓度，可获得比钒钨钛催化剂更多的表面活性氧物种，从而提高催化剂低温脱硝性能。