本发明公开了一种多维复合结构的热防护织物及其制备方法。热防护织物的无机纤维一级防护层中的无机纤维与热湿舒适性调控层中纱线的勾连交错形成整体，气凝胶热二级防护层包括多个气凝胶毡，多个气凝胶毡通过热湿舒适性调控层中的立经间隔区间进行固结。本发明的一种多维复合结构的热防护织物，热湿舒适性调控层通过串联式链接无机纤维一级防护层和气凝胶热二级防护层，使其形成一体化织物；无机纤维一级防护层和气凝胶热二级防护层的协同有效提高对外界高温的阻隔能力；气凝胶热二级防护层的间隔式排列保障织物整体的透气透湿性；热湿舒适性调控层通过亲水梯度控制实现内测汗液的传输，提高热湿舒适性。