本發(fā)明提供一種聚酰亞胺納米纖維雙向拉伸膜，它是將電紡聚酰胺酸納米纖維非織造布在200至400℃的高溫下經縱向1-10倍、橫向1-4倍兩個方向拉伸亞胺化所形成的聚酰亞胺納米纖維雙向拉伸膜；所述的聚酰亞胺結構如下式（I）所示，其中，R1是含芳環(huán)的二酐殘基，R2是含芳環(huán)的二胺殘基，n是聚合物重復單元數(shù)，在100至500之間。本發(fā)明提供的高強度聚酰亞胺納米纖維雙向拉伸膜具有耐高溫、高化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的機械強度、良好的透氣性和透濕性。本發(fā)明還提供所述的聚酰亞胺納米纖維雙向拉伸膜的制備方法，及其作為電氣絕緣膜、高溫過濾、鋰電池隔膜、樹脂復合材料中的增強填料、防雨透氣服裝的內襯和面料及宇航光帆材料等的應用。