本发明涉及催化剂领域，具体提供了一种稀薄燃烧天然气发动机用三效催化剂、制备方法及应用。所述三效催化剂包括基体、第一催化剂涂层材料和第二催化剂涂层材料；第一催化剂涂层材料包括第一载体材料和第一活性组分，第一载体材料包括CeO2‑ZrO2‑La2O3‑Nd2O3、La2O3‑Al2O3、CeO2‑Al2O3中的一种或几种，第一活性组分包括Pd；第二催化剂涂层材料包括第二载体材料和第二活性组分，第二载体材料包括CeO2、CeO2‑ZrO2‑La2O3‑Y2O3、CeO2‑ZrO2‑La2O3‑Pr6O11中的一种或几种，第二活性组分包括Pt和/或Ni。该催化剂在富燃和稀燃模式下具有很高的催化性能。