本发明提供一种亲水性聚烯烃微孔膜及其制备方法，所述微孔膜包括聚合物原料、亲水性填充剂以及抗氧剂，所述聚合物原料至少包括超高分子量聚乙烯，所述超高分子量聚乙烯的平均分子量介于1×106～8×106之间；所述微孔膜制备过程基于热致相分离原理，依次通过高温共混、挤出压延、降温分相、萃取分离、拉伸取向以及热压定型过程，获得亲水性聚烯烃微孔膜。所制备的微孔膜的孔隙率介于30％～70％之间，平均孔径介于0.03μm～3μm之间，平均厚度介于6μm～30μm之间，接触角介于55°～70°之间，纯水透过通量介于150L/m2h bar～600L/m2h bar之间。本发明具有工艺简单环保，孔隙率高，高度亲水，透过性能优越，机械强度及化学稳定性好等特点，可广泛用于医药，食品，生物及水处理领域。