本发明属于医药技术领域，具体提供一种复合微粒及其制备方法和应用，该复合微粒包括载药微粒和包裹所述载药微粒的包覆层，所述载药微粒包括表面修饰有肝素的高分子聚合物微球，所述肝素可逆共价结合有多肽药物。本发明通过肝素与多肽药物之间的可逆非共价结合为多肽药物提供吸附力，使得多肽药物较稳定地被限定在高分子聚合物微球表面特定区域，不容易快速扩散到体液中，从而减缓多肽药物的释放速度，达到缓释的目的。同时，在复合微球的最外层设置一包覆层，利用包覆层对负载多肽药物的载药微粒进行包裹，避免多肽药物与体液接触被酶降解从而失活的现象，达到对多肽药物的活性保留目的，且可以避免肝素对人体的负面影响。