本发明属于气体分离膜领域，公开了一种不溶型聚酰亚胺中空纤维气体分离膜及其制备方法。该方法包括如下步骤：在冰浴和氮气保护下，将二胺与溶剂混合搅拌至澄清得到第一混合液；将二酐分批与第一混合液混合反应，得到第二混合液；再与无机盐、低沸点非溶剂和强非溶剂性非溶剂混合搅拌得到中空纤维纺丝液；然后进行脱泡处理后，与芯液一起经过喷丝板、空气间隙和凝固浴处理，得到中空纤维；再经过纺丝过程、水浸泡、多次溶剂交换和晾干处理，得到聚酰胺酸中空纤维膜，然后进行热亚胺化，得到聚酰亚胺中空纤维气体分离膜。本发明方法可提高聚酰胺酸溶液相变速度，制备的聚酰亚胺中空纤维膜表面致密无孔且无缺陷，规避了大量有毒溶剂的使用。