本发明属于微波介质材料制造领域，特别涉及一种陶瓷-聚合物复合微波材料及其制备和应用方法。该复合微波材料由陶瓷相和聚合物相两相组成，其中聚合物相作为基体材料，微波介质陶瓷相作为填充材料，通过将微波介质陶瓷用包裹材料包裹后形成微波介质陶瓷相，再填充到聚合物相中得到，所述微波介质陶瓷相的体积含量为0～50%，聚合物相的体积含量为50～100%。该复合材料的制备方法为：先采用有机物或偶联剂对陶瓷粉料进行表面改性，再用少量聚合物包裹后，采用挤出成型工艺加工。该复合材料在微波频率（约10GHz）下的介电常数为3-13，介质损耗为0.0003-0.001，可应用于微带天线、微波基板等微波器件。