本发明公开了一种催化燃烧式氢气传感器及其制备方法，所述催化燃烧式氢气传感器包括催化燃烧元件和补偿元件，催化燃烧元件和补偿元件都是以云母片为衬底的平面薄膜结构，并且均在云母片衬底表面上依次附着铂电阻和氧化铝薄膜载体；其中，催化燃烧元件的氧化铝薄膜载体表面还附着钯纳米粒子作为催化剂。本申请的传感器用于检测氢气浓度时，催化燃烧元件加热到氢气氧化的起始温度，在催化剂的协助下氢气无焰燃烧放热使铂电阻阻值增大，以此来检测氢气浓度。本申请的催化燃烧式氢气传感器中，补偿元件基本架构和物理性质与催化燃烧元件一样，只不过少了催化剂钯纳米粒子，氢气在表面不发生燃烧反应，主要用于构成电桥测量电路和实现温度补偿功能。