本实用新型提供了一种气凝胶隔热毡复合石墨挤塑板保温层及其混凝土预制墙板，该保温层包括两块石墨挤塑板和夹设在其中的气凝胶隔热毡，石墨挤塑板为采用CO₂发泡制备的石墨改性聚苯乙烯树脂的硬质泡沫保温板，气凝胶隔热毡为将玻璃纤维针刺毡浸入SiO₂气凝胶后经超临界干燥工艺制备而成；夹心保温混凝土预制墙板包括上述保温层和分别夹设其两侧的预制钢筋混凝土的内叶板和外叶板。本实用新型通过特定工艺分别制备石墨挤塑板和气凝胶隔热毡后将其进行组合，优化两者的导热系数和厚度比例，制备得到兼备优异的保温、防水和防火性能的保温层，在此基础上制得的夹心保温混凝土预制墙板综合性能优异，市场竞争性良好。