本申请公开了一种金属屋面天沟双层防水结构，包括天沟本体、保温层、防水层、第一出水管和落水漏斗；天沟本体为槽状结构；保温层铺设于天沟本体内表面，且上表面形成集水槽；防水层铺设于保温层的表面；第一出水管依次穿设于天沟本体的底边和保温层；防水套管包括套管和第一翼环，套管套设于第一出水管，第一翼环位于保温层与防水层之间；落水漏斗包括网罩，网罩位于防水层上方，且连接在第一翼环上，使防水层固定在网罩与第一翼环之间，以密封防水层与第一翼环之间的间隙。将网罩固定在第一翼环上，以夹紧防水层，从而密封防水层与第一翼环之间的间隙，防止雨水从防水层和第一翼环之间的间隙渗漏，提高了天沟防水能力，降低了天沟渗漏隐患。