本发明涉及一种软质高回弹水性聚氨酯树脂及其制备方法和应用，采用的水性聚氨酯分散体的原料配方包括多异氰酸酯、聚醚二元醇、聚醚多元醇、聚醚改性有机硅多元醇、催化剂、亲水扩链剂、多元醇扩链剂、中和剂、胺类扩链剂和氨基硅烷，其中，所述聚醚多元醇为官能度≥3的聚醚多元醇；所述氨基硅烷为含伯氨基的硅烷、仲氨基的硅烷中的一种或几种。本发明通过在原料配方中加入官能度≥3的聚醚多元醇、聚醚改性有机硅多元醇以及氨基硅烷，并配合其他组分的使用，制备的水性聚氨酯分散体的涂层树脂具有模量低、拉伸强度和伸长率高的优点，用于制备合成革的聚氨酯发泡涂层，具有手感柔软、高回弹、高强度及耐折痕和压痕等特点。