本申请提出一种煤化工废水脱油萃取剂及其制备方法和应用，其中煤化工废水脱油萃取剂，包括石油醚、芳烃类化合物、酸酯类有机化合物中的至少一种。本申请的煤化工废水脱油萃取剂，以石油醚、芳烃类化合物、酸酯类有机化合物中的至少一种作为萃取剂，物理萃取的萃取能力强，用于煤化工废水处理时可同时兼具脱油除尘功能，可实现废水中油尘的高效处理，且不产生含油污泥和浮渣等二次污染；同时，该萃取剂再生性能好，回收率高，经再生后具有重复使用的优势；此外，酸酯类有机物等原料价格较低、安全稳定、来源广、对设备腐蚀性小，减少设备维护费用，最大程度地降低了废水处理成本。