本发明涉及防水卷材技术领域，具体涉及一种双层复合压敏自粘型TPO防水卷材及其制备方法，自粘型TPO防水卷材自下而上依次包括TPO胎体层、双层复合压敏胶层和防粘层，其中双层复合压敏胶层自下而上依次包括丁基橡胶压敏胶层和丙烯酸酯压敏胶层；制备方法包括：丁基橡胶压敏胶的制备，丙烯酸酯压敏胶的制备，TPO胎体层的制备，双层复合压敏胶层的涂覆和防粘层的覆盖。本发明利用丁基橡胶的非极性和丙烯酸酯热塑性弹性体极性较强的特点，提供一种带有双层复合压敏胶层的TPO防水卷材，使卷材与TPO胎体层形成良好的附着力，又能与钢结构材料牢固粘接，真正实现了防水材料与防水主体融为一体的目标。