本发明属于铝合金加工技术领域，具体涉及一种高强高韧铝合金精薄板及其制备方法和应用。本发明通过熔炼、浇铸得到铸锭，再将铸锭进行热轧、等温轧制、冷轧，最终得到0.1~0.8mm厚的高强高韧铝合金精薄板。所述高强高韧铝合金精薄板采用铝合金铸锭制备得到，所述铝合金铸锭中各组分及其质量百分比为：铜：3.5~6.0%；镁：1.0~2.0%，锰：0.3~1.0%，锆：0.05~0.2%，稀土：0.05~0.2%，其余为铝。本发明通过微合金化、形变热处理等多重手段提高铝合金精薄板综合性能，能够实现所述高强高韧铝合金精薄板抗拉强度最高达到507MPa，同时规定塑性延伸强度达到345MPa，断后伸长率达到23%，在航空航天及轨道交通领域具有广阔的应用前景。