本发明公开一种基于碱性基团接枝聚乙烯醇的高温质子交换膜及其制备方法。该方法以聚乙烯醇为基体材料，通过羟醛缩合反应将三种具有碱性基团的化合物接枝到聚乙烯醇侧链上并进行交联，得到基于碱性基团接枝的聚乙烯醇膜材料，具体为：（a）制备聚乙烯醇溶液；（b）将咪唑甲醛或吡啶甲醛或卤代苯甲醛加入聚乙烯醇溶液中，以HCl溶液为催化剂，回流反应，制得接枝聚合物；（c）将接枝聚合物制成接枝膜；（d）将接枝膜浸泡在戊二醛溶液中进行交联，再采用溶液浇铸法制备膜材料；（e）将膜材料进行磷酸掺杂。本发明膜材料制备成本较低，反应条件温和，膜材料具有更紧凑或更致密的结构，膜材料透明、均一致密，具有良好的导电性能和机械性能。