本发明提供了一种纳米丝钨基催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：S1，将PAN与纺丝溶剂混合，得到第一混合溶液；S2，将钨盐前驱体与所述第一混合溶液混合，得到第二混合溶液；S3，将所述第二混合溶液进行静电纺丝处理，得到预纺纤维；S4，将所述预防纤维进行第一煅烧处理，得到固化纤维；S5，将所述固化纤维在还原性气氛下进行第二煅烧处理，得到所述纳米丝钨基催化剂。本发明的纳米丝钨基催化剂具有较好的稳定性和析氢活性，能够满足在质子交换膜电解槽中的应用。