本发明公开了一种耐压高密度聚乙烯保温油管内衬及其制备方法，包括如下步骤：将第一粒料通过挤出成型形成管状结构，得到第一管层；将第二粒料挤出包覆于所述第一管层的外壁上，得到第二管层；将第三粒料挤出包覆于所述第二管层的外壁上，从而得到第三管层，以形成所述保温油管内衬；或直接将第二粒料挤出成型形成管状结构以形成所述保温油管内衬。所述第一粒料和第三粒料的材质为高密度聚乙烯；所述第二粒料的材质为高密度聚乙烯与表面包覆液体丁腈橡胶或端羟基聚丁二烯改性的中空玻璃微珠形成的混合物。由该方法制备得到的油管内衬具有厚度薄、耐高压、保温、防腐的优点。