本发明公开了一种高分子自粘胶膜防水卷材隧道施工方法，包括以下步骤：⑴通过角磨机将隧道内需要施工的基面打磨并且除尘，清除基面的杂质、起皮和凸刺等物质，使得基面相对平整；⑵根据基面修整后的状态将留有的空隙或者裂缝部分通过刮修腻子的方式进行修补；⑶待修补的腻子完全固化后，再次使用角磨机进行打磨，去除修补后的基面的表面灰尘以及浮浆；⑷在需要铺设防水卷材的部位先铺设过滤纱网，通过水泥砂浆进行固定；⑸待水泥砂浆凝固，直接贴附高分子自粘胶膜防水卷材，该施工方式工艺流程简单、操作方便，通过将高分子自粘膜防水卷材交错重叠排列的方式消除高分子自粘膜防水卷材间的连接空隙，防止缝隙渗水的情况出现，保证施工质量。