本发明提供一种二聚酸聚酯多元醇及其制备方法和应用，所述二聚酸聚酯多元醇的制备原料按照重量份包括二元醇10～50重量份、二聚酸50～100重量份、催化剂0.005～0.05重量份和复合稳定剂0.002～0.3重量份；通过在制备原料中添加复合稳定剂，不仅可以有效地降低二元醇在酯化阶段被氧化的风险，还可以降低二聚酸在缩聚阶段被氧化的风险，从而降低了整个制备过程中副反应的产生，使最终制备得到的多元醇的酸值更低，分子量分布更窄，更适用于作为水性聚氨酯树脂的合成原料。