本发明涉及氢气制备技术领域，公开了一种电解水制氢质子交换膜电极及制备方法，包括依次叠加的阳极催化层、基体层、阴极催化层和阴极过渡层；所述阳极催化层为由析氧催化剂、分散溶剂和全氟磺酸溶液混合得到的膜；所述基体层包括PDMS和分散在PDMS中的改性Y型分子筛；所述阴极催化层包括载体和包覆在载体表面的Pt催化剂；所述载体包括氧化钨纳米球和负载在氧化钨纳米球表面的纳米氧化石墨烯；所述阴极过渡层为全氟磺酸膜。本发明中的质子交换膜电极能够有效降低膜电极中贵金属的使用量同时，提高贵金属催化剂的利用率，优化催化层的气液传输通道的均匀分布；并且质子交换膜电极间的层间相容性较好，可以良好改善整体的结构稳定性。