本发明公开了一种具有锥形孔道结构的多层核壳式催化裂化催化剂及其制备方法与应用。本发明催化剂的载体包含由Y分子筛、β分子筛以及无定形硅铝组成的复合材料，活性组分是含游离硅羟基的二氧化硅，助剂是第Ⅰ主族和第Ⅱ主族金属及过渡金属及其氧化物中的至少一种。通过多级原位复合后水热酸处理的方式制备具有锥形孔道结构的复合材料，再将活性组分和助剂通过分步水热沉积的方式浸渍在载体表面来制备催化剂。本发明催化剂的比表面积和孔容大，孔径范围分布广，酸量和硅羟基含量适中，具有反应温度低，产品收率高等特点，适用于有机羧酸及其酸酐裂解生产烯酮类化合物。