本发明涉及一种聚酰亚胺渗透汽化膜及其制备方法，主要解决现有技术中渗透汽化膜耐溶剂性差、分离效率低导致薄膜使用寿命短，难以用于强极性溶剂的分离问题。本发明提供一种聚酰亚胺渗透汽化膜，包括支撑层和分离层；其中，所述分离层位于所述支撑层上，所述分离层为多层聚酰亚胺膜，所述支撑层为具有0.01μm以上孔隙结构的无机物或有机物；其特征在于所述多层聚酰亚胺膜由采用至少两种除溶剂法制得的聚酰胺酸膜经亚胺化得到，且除与支撑层接触的第一层外，其它层均采用在聚酰胺酸的不良溶剂中扩散的除溶剂方法的技术方案，较好地解决了该问题，可用于聚酰亚胺渗透汽化膜的工业化应用中。