本发明属于新能源新材料领域，具体涉及一种铬改性的氧化铟催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂原料包括商业水合硝酸铟、水合硝酸铬，采用共沉淀的方法制备高分散的铬改性氧化铟催化剂，其中，铬在氧化铟中的质量分数为0.5％‑10％，所得催化剂提升了氧化铟基催化剂的氧空位含量，增强了氧化铟基催化剂对氢气的解离能力，并提高了氧化铟基催化剂的稳定性。将所述催化剂应用于二氧化碳加氢制甲醇反应中，催化活性高，尤其是当制备的催化剂中，铬在氧化铟中的质量分数为2％时，催化活性最高。本发明的制备过程操作简单，原料廉价易得，同时拓展了非贵金属改性金属氧化物在催化剂材料设计与应用方面的潜力。