本发明属于过渡金属催化剂技术领域，提供了一种钴钼共掺杂多孔纳米线及其制备方法和应用。该方法包含下列步骤：将聚苯乙烯、乙酰丙酮钼、氯化锌和N,N‑二甲基酰胺混合，进行静电纺丝，得到锌，钼共掺杂的纤维薄膜；将锌，钼共掺杂的纤维薄膜进行酸化得到磺化的纤维薄膜；将磺化的纤维薄膜、吡咯的乙醇溶液、硝酸钴溶液和硫代硫酸铵混合，进行聚合反应得到锌，钴，钼共掺杂的聚吡咯包覆聚苯乙烯纳米线；最后将其进行炭化，得到钴钼共掺杂多孔纳米线。本发明各工序设计合理，原料成本较低，适于大规模生产。通过本发明制备方法得到的钴钼共掺杂多孔纳米线具有优异的析氢性能，在1.0mol/L的氢氧化钾溶液中析氢过电位达到85mV。