本发明公开了一种己内酯改性超支化聚酯及其制备方法与应用，该制备方法是先按摩尔份数计，将多元醇和二羟甲基烷基羧酸混合，加入酸类催化剂和回流溶剂于１４０～２３０℃Ｎ２保护下反应，得到基质超支化聚酯；然后在基质超支化聚酯中加入脂肪酸，并加入酸类催化剂和回流溶剂，在Ｎ２保护下１４０～２４０℃回流反应至酸值低于１５ｍｇＫＯＨ／ｇ得到脂肪酸改性超支化聚酯；最后在脂肪酸改性超支化聚酯中加入己内酯和有机锡催化剂，于１３０～２３０℃在Ｎ２保护下反应，脱除有机溶剂得到己内酯改性超支化聚酯；本发明克服了常规超支化树脂粘度过大的缺点，经过聚氨酯固化剂交联后得到性能优异的涂膜，该方法可制备高固体含量和无溶剂涂料。