本发明涉及水稻专用多级控释复合微生物肥料及其制备方法，其结构由内到外依次包括：水稻孕穗肥层、旱田营养菌剂层、pH值大于等于6的水溶敏感层、pH值小于6的水稻苗肥层、水田生防菌剂层、水解包膜层、腐熟微生物/有机质肥层；其中所述pH值大于等于6的水溶敏感层的材料是醋酸邻苯二甲酸纤维素、醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯、甲基丙烯酸共聚物L100、甲基丙烯酸共聚物S100、甲基丙烯酸共聚物L100中的一种或几种；其中所述水解包膜层的材料是阿拉伯胶、明胶、桃胶中的一种或几种。本发明的复合微生物肥料能够随水稻不同生育期土壤环境控制释放其所需养分，满足水稻全生育期的养分需求并提高肥料利用率。