本发明涉及一种自清洁棉纤维及其制备方法。所述制备方法包括：向乙醇中加入纳米二氧化钛、甲基丙烯酸和硝酸铈铵，并于惰性气体气氛下进行接枝反应，过滤，洗涤过滤所得固体并干燥；向乙醇中加入得到的甲基丙烯酸改性纳米二氧化钛和硝酸铈铵；将棉纤维置于水中浸泡、干燥，于惰性气体气氛下将棉纤维置于混合溶液中进行接枝反应，洗涤、二次干燥。本发明通过接枝反应，将甲基丙烯酸接枝到纳米二氧化钛上，得到甲基丙烯酸改性纳米二氧化钛，再通过接枝反应将甲基丙烯酸改性纳米二氧化钛接枝到棉纤维上，即通过化学键将纳米二氧化钛引入到棉纤维中，提高了纳米二氧化钛与棉纤维的结合强度，进而提高了面料的自清洁性能耐水洗稳定性。