本申请提供了一种二氧化硅气凝胶的制备方法，包括如下步骤：(a)将赤泥与酸反应，得到硅源；(b)步骤(a)得到的硅源与碱反应得到硅酸钠；(c)将步骤(b)得到的硅酸钠在pH值为3～5的条件下静置反应，得到溶胶；(d)调节步骤(c)得到的溶胶的pH值为6～8，使其凝胶；(e)将步骤(d)中得到的凝胶洗涤为中性，进行老化、置换和干燥，得到二氧化硅气凝胶。本申请以赤泥为原料，通过赤泥与酸反应得到硅源，将硅源与纳米材料混合反应得到二氧化硅气凝胶。本申请提供的制备方法得到的二氧化硅气凝胶具有优异的弹性模量，力学性能良好。