本发明公开了一种碳酸化钢渣骨料及其制备方法，包括以下处理步骤：将选铁后的钢渣过筛，取粒径介于0.5~25mm的颗粒用高压水冲洗，自然晾干；将晾干的钢渣颗粒在20~300g/L烧碱和60~300g/L纯碱的混合溶液浸泡24小时，温度维持在20~60℃；将浸泡后的钢渣颗粒沥干水分，立即放入密封的碳化反应釜，并通入纯度达99.9%的CO2气体养护，养护温度为70~90℃，养护时间为0.5小时，CO2气体压力为0.2~0.5MPa；在自然条件下将碳酸化处理的钢渣颗粒冷却至室温，得到碳酸化钢渣骨料。用该方法处理得到的钢渣骨料表层结构致密，减少混凝土拌合用水量；游离氧化镁和游离氧化钙转变为碳酸盐沉淀，消除安定性不良的隐患；能稳定固化储存CO2；降低天然骨料用量，节约了不可再生资源；原料易得，工艺简单。