本发明提供了一种一次烧成的TiO2光催化陶瓷及其制备方法，所述制备一次烧成的TiO2光催化陶瓷的组分包括质量分数为30‑70％的硅酸盐矿物，质量分数为0‑30％的钛白粉或含钛矿物、含钛废渣，质量分数为4‑18％(以干基计)的纳米TiO2溶胶，质量分数为0‑30％的天然电极性矿物。所述制备一次烧成的TiO2光催化陶瓷的各组分原料经湿法球磨后经脱水、成型制备生坯后，在所述生坯上喷涂纳米TiO2溶胶、含有Ti4+的溶液和悬浮液其中的一种或多种，经600‑700℃烧成后高火保温1‑2小时制得一次烧成的TiO2光催化陶瓷。采用上述方法只需一次烧成，工艺简单，降低了能耗和成本，也减少了碳排放；同时还可提高TiO2的利用率，增强陶瓷材料的物理性能、光催化活性。