本发明公开了一种Pt基天然气尾气净化催化剂及其制备方法。包括陶瓷蜂窝载体和涂覆于载体孔道的涂层。涂层包含内涂层和外涂层，内涂层包括Pt、Pd和铈锆复合氧化物，外涂层包括Pt层和Rh层、稀土复合氧化物、铈锆铝复合氧化物。本发明内涂层通过将Pt和Pd在疏水溶剂中同时负载在铈锆复合氧化物上，增大了Pt和Pd的分散度。经过还原处理后Pt和Pd部分形成原子级别的结合体，提高了催化剂的抗老化性能。同时剩余的孤立的Pt、Pd与载体发生强相互作用，提高了催化剂的氧流动性和动态储氧能力。本发明内涂层以高含量的Pt部分取代Pd，外涂层以Ir或Ru部分取代Rh，与高含量的Pd催化剂相比，节约了成本。