本发明提供一种预制超高性能混凝土镂空T梁桥梁结构，包括梁肋单元、桥面板单元、位于桥梁端部的端横隔板、及位于桥梁中部的跨中横隔板，所述梁肋单元包括马蹄形下翼缘和腹板，所述梁肋单元采用超高性能混凝土整体预制，所述桥面板单元采用超高性能混凝土或普通混凝土预制，所述梁肋单元跨中区域的腹板具有若干个开孔，且对应腹板的开孔率为20‑60％。本发明提供的预制超高性能混凝土镂空T梁桥梁结构，具有自重轻、截面面积小、承载力强、节约材料、安装简单、施工效率高、综合造价低等优点。本发明还提供一种预制超高性能混凝土镂空T梁桥梁结构的施工方法。