本发明公开了一种氧化铁复合脱硫剂及其制备方法和应用，属于气体净化脱硫领域。该制备方法包括以下步骤：对碳基材料进行氧化处理，得到氧化后的碳基材料；将氧化后的碳基材料与氧化铁的前驱体和氧化钙的前驱体混合，得到第一反应料；静置所述第一反应料以得到第二反应料；将所述第二反应料在惰性气氛下焙烧，得到氧化钙和氧化铁共负载于碳基材料上的所述氧化铁复合脱硫剂。该制备方法无需外加溶剂，制备过程简便、绿色、经济且环保，并且该制备方法获得的复合脱硫剂由于氧化钙的存在而提高了常温下无氧气氛中氧化铁的脱硫效率。