本发明涉及高炉冶炼技术领域，提出了一种高炉免烧结冷固球团的制备方法及应用，其中制备方法包括以下步骤：S1、配料：准备含铁量≥65%的铁精粉；S2、将S1中所述铁精粉烘干至水分含量为3%‑5%；S3、将S2中所述铁精粉与粘结剂、高钙粉、高镁粉进行一级搅拌得到混合料；S4、将所述混合料进行二级搅拌；S5、压制成球体；S6、将所述球体进行整形筛分；S7、将筛上料的球体烘干固化，烘干后即得高炉免烧结冷固球团。本发明还提出了一种高炉免烧结冷固球团在高炉炼铁中的应用。通过上述技术方案，解决了现有技术中的冷固球团无法符合入高炉炉料的要求的问题，同时解决了传统铁前工艺中重污染，高能耗，炼铁过程中的碳排放量高的问题。