本发明公开了一种超支化聚咪唑啉类化合物的制备方法，包括以下步骤：将三元异腈基化合物、二元磺酰亚胺基化合物和聚合催化剂在有机溶剂中进行聚合反应，得到超支化聚咪唑啉类化合物。本发明的方法实施过程工艺简单，反应原料易得，可直接购买或通过简单的反应制备；聚合反应条件温和，室温下就能聚合，节约能源；聚合效率高，反应1小时就能得到较高分子量的聚合物；聚合过程中无副产物生成，符合原子经济性。本发明还公开了一种超支化聚咪唑啉类化合物及其应用。本发明的超支化聚咪唑啉类化合物具有良好的可加工性、高的热稳定性，并且可在酸性或碱性环境下降解，环境友好。