本申请提供一种非金属元素掺杂钛酸锶催化剂及其制备方法。非金属元素掺杂钛酸锶催化剂的制备方法：将包含目标掺杂非金属元素的含钛化合物使用预氧化剂进行第一预氧化得到第一反应前驱物；将第一反应前驱物、含锶化合物和第一溶剂混合进行第一反应，然后调节体系至碱性，继续反应得到第二反应前驱物；将第二反应前驱物加热进行第二预氧化和凝胶化，得到前驱物干凝胶；将干凝胶进行热处理得到非金属元素掺杂钛酸锶催化剂。本申请提供的非金属元素掺杂钛酸锶催化剂的制备方法，能够有效的避免因使用外源性的挥发性的富含目标非金属元素的原料及使用具有强烈水解效应的有机钛源，从而有效的简化合成条件，提升制备效率。