本发明提供了一种过渡金属氧化物纳米材料、其制备方法及用途，所述制备方法为：将离子液体和过渡金属盐加入反应釜中，在保护气氛下加热进行反应，之后进行固液分离，将所得固体洗涤，干燥，焙烧，得到过渡金属氧化物纳米材料。所述过渡金属氧化物纳米材料的制备方法简单、适用范围宽、反应条件温和、可重复性强、选择性和产率较高、成本低、无需控制反应过程的pH值或使用贵重反应器，并且可通过调变反应的物料比及反应的温度和时间控制过渡金属氧化物的形貌。