本发明涉及重金属污染土壤修复技术领域，具体涉及一种磁性凹凸棒石纤维素复合微球及其制备方法和应用。本发明提供的磁性凹凸棒石纤维素复合微球的制备方法，包括如下步骤：将纤维素和离子液体混合，加热，得到纤维素溶液；将纤维素溶液、凹凸棒石、磁性粒子和成孔剂进行混合，然后将所得混合液滴加到酸溶液中，过滤，得到复合微球；将复合微球、溶剂、丙烯酰胺进行混合，然后加入引发剂、酸，搅拌反应，过滤，干燥，得到所述磁性凹凸棒石纤维素复合微球。本发明提供的制备方法制备的复合微球可有效固化稳定化土壤中镉离子，降低其生物有效态含量，减少作物对土壤重金属的吸收量。