本发明公开了一种改性含磷阻燃剂及其制备方法和应用。所述改性含磷阻燃剂包括含磷阻燃剂和包覆在所述含磷阻燃剂上的包覆层，所述包覆层包括依次包覆在所述含磷阻燃剂上的聚电解质层和聚氨酯层。优选地，所述聚氨酯层中的聚氨酯为固化的聚氨酯。所述制备方法包括使所述含磷阻燃剂依次包覆聚电解质和聚氨酯以制备所述聚电解质层和聚氨酯层的步骤。所述包覆优选在含有分散剂和无机盐的溶剂中进行。本发明的含磷阻燃剂在包覆改性后堆积密度和热稳定性明显提升，可以用作聚酰胺、聚氨酯或聚烯烃等树脂的阻燃剂。