本发明涉及一种高填充聚合物复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料包括100质量份聚合物和100‑900质量份填料。所述复合材料制备方法包括以下步骤：将聚合物溶解在良溶剂中，充分搅拌溶解；加入填料，充分搅拌混合，得到填料聚合物共混胶液；将共混胶液加入到不良溶剂中，聚合物和填料从不良溶剂中共析出，经分离后，将析出物干燥处理，得到高填充聚合物复合材料。所述复合材料经加工可用于形成电子电路绝缘基板或形成导电的导电介质层，或通过直接添加其他填料制备再改性复合材料。与现有技术相比，本发明解决了高填充聚合物复合材料混合均匀性差且加工复杂难度大的问题，大大提高了材料加工性能和产品成型质量，且兼具填充量大、工艺简单的优点。