本发明提供了一种脱硫橡胶改性沥青的制备方法，在废旧轮胎橡胶粉中加入硬脂酸稀土盐、活化剂、重油和硬脂酸，搅拌混合均匀，于155～165℃下静置1h；将混合物采用锥形双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出物切粒，获得脱硫橡胶颗粒；将基质沥青加入反应罐中，加热使基质沥青完全融化，然后加入脱硫橡胶颗粒，控制脱硫橡胶颗粒与基质沥青的质量比为(0.2～0.8)：1，先低速搅拌，然后再高速剪切，使脱硫橡胶颗粒均匀地分散在基质沥青中，最后低速搅拌，降温至165℃恒温30min，获得脱硫橡胶改性沥青。本发明可提高改性沥青的抗老化性能和抗剪切变形的能力，且对脱硫橡胶沥青的高温稳定性有明显改善。