本发明提供一种丁腈橡胶及其制备方法和应用，该制备方法包括：将含有丁二烯、丙烯腈、反应性防老剂N‑(4‑(苯胺基)苯基)甲基丙烯酰胺和部分分子量调节剂的原料体系进行聚合反应；当反应转化率达到50‑55％时，加入剩余部分分子量调节剂；当反应转化率达到70‑75％时，终止反应，得到丁腈橡胶。采用本发明的制备方法，所得丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为32‑34％，门尼粘度ML(1+4)100℃范围为40‑60，该丁腈橡胶具有良好的加工性能和优异的耐热氧老化性能。