本发明公开了一种光电导型冷阴极平板X射线探测器及其制备方法和应用，所述X射线探测器包括阳极基板和冷阴极基板，所述阳极基板包括阳极衬底、制备在阳极衬底上的阳极电极、制备在阳极电极上的半导体层；所述冷阴极基板包括冷阴极衬底、制备在冷阴极衬底上的冷阴极电极、制备在冷阴极电极上的光电导体、制备在光电导体上的冷阴极发射体；所述半导体层和所述光电导体通过隔离体相互绝缘地固定在一起，所述阳极基板上的半导体层与所述冷阴极发射体相对。本发明通过在阳极基板上设置半导体层、冷阴极基板上设置光电导体，降低了X射线探测器的暗电流，提高了X射线探测器的灵敏度。