本发明公开了一种新型泡沫陶瓷复合燃料芯块、制备方法及应用,涉及核电技术领域。该方法包括以下步骤:将陶瓷粉料、石墨粉料、包覆燃料颗粒以及粘结剂、除泡剂、增塑剂和分散剂均匀分散于有机溶剂中,获得浆料;采用模板法,将一定尺寸的泡沫状模板浸入至获得的浆料中进行充分挂浆处理,干燥后,去除或不去除模板,获得含有包覆燃料颗粒的泡沫预制体;采用气相沉积法,将含有包覆燃料颗粒的泡沫预制体进行陶瓷化处理,即得所述新型泡沫陶瓷复合燃料芯块。本发明基于模板法,经挂浆、干燥、去除模板(可选),获得泡沫陶瓷复合燃料颗粒骨架,再结合化学气相沉积法,使骨架致密化,最终得到泡沫陶瓷复合核燃料芯块。