本发明公开了一种中空碳纳米纤维及其制备方法，其中，所述方法包括：(1)将聚丙烯腈、牺牲相和溶剂混合，以便得到纺丝液；(2)将所述纺丝液进行纺丝，以便得到原丝纤维；(3)将所述原丝纤维进行预氧化处理，以便得到预氧化后前驱体；(4)将所述预氧化后前驱体进行碳化处理，以便得到中空碳纳米纤维；其中，在步骤(1)中，所述牺牲相包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种。由此，采用该方法来制备中空碳纳米纤维，操作简便，生产效率高，形貌可控性高，可以规模化生产。