本发明涉及一种TiO2/Cs2AgBiBr6复合催化剂及其制备方法与应用，属于光催化技术领域。本发明TiO2/Cs2AgBiBr6复合催化剂由纳米TiO2催化剂和Cs2AgBiBr6晶体组成，纳米TiO2催化剂负载于Cs2AgBiBr6晶体表面。本发明将CsBr、AgBr和BiBr3研磨混合得到前驱体粉末；将前驱体粉末平铺在称量纸上，将称量纸漂浮在去离子水面使去离子水逐渐浸润前驱体粉末，浸润过程中前驱体粉末颜色由浅变深，颜色变化停止后，将浸润后的粉末取出，烘干即得Cs2AgBiBr6晶体粉末；将Cs2AgBiBr6晶体粉末和纳米TiO2催化剂加入到研磨容器中，在相对湿度＞50％条件下湿磨5～10min纳米TiO2催化剂负载于Cs2AgBiBr6晶体表面得到TiO2/Cs2AgBiBr6复合催化剂。本发明TiO2纳米颗粒负载在Cs2AgBiBr6晶体上，有效促进光生电子的分离和转移，在可见光下高效催化CO2气体还原选择性转为CO气体。