本发明提供了一种基于模板法制备大孔硅胶微球的方法，包括将聚合物微球模板与结构导向剂、硅胶前驱体、以及碱性催化剂混合，水解缩合形成有机聚合物与二氧化硅的复合微球；将上述所形成的复合微球在空气中400‑700℃的条件下煅烧后得到大孔二氧化硅微球。采用本发明的方法制备的硅胶微球具有单分散和大孔结构的特点，对所制备的大孔硅胶微球进行表面修饰，例如进行C18(十八烷基二甲基氯硅烷)键合修饰，可制备高效液相色谱固定相，应用于生物医药的分离分析以及环境和食品检测等领域。