本发明公开了一种用于烯烃氢甲酰化的双膦聚合物催化剂及其制备方法和应用。该双膦聚合物催化剂是由活性金属组分和双膦共聚物组成形成的多相催化剂，其中所述双膦共聚物通过两种或多种单体以不同比例共聚调控聚合物的多级孔结构，所述双膦共聚物单体为含乙烯基的双膦配体单体与含有烯烃基官能团的芳烃化合物两种或多种经溶剂热聚合法聚合得到。本发明双膦聚合物催化剂保留了均相催化活性高、选择性好的优点，且多孔结构中柔性链连接的双膦结构，提高了活性金属与膦多配体配位的比例，提高了活性金属在催化剂中的稳定性。