本发明涉及热塑性弹性体领域，公开了一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。该组合物中含有以下组分：丁腈橡胶、尼龙、木质素、分散剂、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂和增塑剂。本发明的热塑性硫化橡胶组合物将特定配比的木质素引入丁腈橡胶和尼龙共混体系中，配合特定比例的分散剂、尼龙酸酯类增塑剂等组分的协同作用，在确保加工性能和力学性能优异的情况下，能够进一步改善热塑性弹性体的耐油性；同时，还能赋予热塑性弹性体优良的耐寒性能。