本发明公开了铈锆固溶体及其制备方法、催化剂。制备铈锆固溶体的方法包括：提供盐溶液，其中，盐溶液中包括铈盐和锆盐；提供氨水溶液；以盐溶液为连续相，以氨水溶液为分散相，使盐溶液进入膜分散微反应器的主通道，使氨水溶液经过膜分散微反应器的微滤膜剪切后与盐溶液混合并发生共沉淀反应，得到第一浆液；使第一浆液进入微波加热的微盘管反应器内，在微波辅助下，第一浆液发生水热反应，得到第二浆液；将第二浆液进行离心分离得到铈锆固溶体前驱体；以及对铈锆固溶体前驱体进行煅烧，得到铈锆固溶体。由此，可以通过微反应器使原料快速混合沉淀，再结合微波辅助的微盘管反应器的水热处理，实现小粒径铈锆固溶体的连续、快速、可控制备。