本发明提供了一种核壳结构加氢异构化催化剂及其制备方法和应用，属于加氢催化剂技术领域。本发明在预处理丝光沸石基础上经晶化反应和焙烧后，会在丝光沸石上包覆一层有序介孔二氧化硅，得到核壳结构分子筛；在所述核壳结构分子筛上负载镍盐，经焙烧后，会在核壳结构分子筛上负载氧化镍。本发明提供的核壳结构加氢异构化催化剂为双功能催化剂，应用于催化加氢异构化反应中，既有能够满足加氢脱氢需要的金属中心，又有能够满足异构化反应的酸性中心；且本发明提供的核壳结构加氢异构化催化剂的金属位与酸性位间距合适，可以避免在异构化反应之后立刻进行加氢反应而得到较高单支链异构体产率的问题，有效提高加氢异构化反应中多支链异构体产率。