本发明提出了一种矿区流域重金属污染底泥的原位修复方法，涉及重金属污染治理技术领域。一种矿区流域重金属污染底泥的原位修复方法，包括如下步骤：将矿区分为坡区和矿流区；对坡区进行削坡，清除坡面碎石，对坡面压实处理，在坡面钉入锚杆，挂上金属网，在坡面喷射混合基质，喷射混合种子，再在坡面覆盖土壤，最后在坡面喷水将土壤浇透；平整矿流区周围土地，在平整的土地上铺设一层土工布，在土工布上铺设碎石，向矿流区重金属污染底泥加入修复剂，混合均匀后铺设于碎石上，覆盖一层土壤，种植绿化植物；在矿流区的深水位置投放第一水生植物，在矿流区的浅水位置投放第二水生植物。本发明能够治理矿区污染。