本发明公开了一种基于柔性防水层的输水隧洞防渗方法，包括：根据输水隧洞承压需求和工程参数，求解外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度；对外衬管片的内壁进行找平、水洗和干燥处理；根据外衬管片表面柔弹性防水材料喷涂厚度，在外衬管片的内壁上施加柔弹性防水材料，形成柔弹性防水层；在柔弹性防水层表面的将与内衬分缝接触处进行加厚；等待柔弹性防水层凝固；清洗柔弹性防水层表面，并浇筑形成输水隧洞的内衬。本发明有效地保障了防水质量，预防输水隧洞裂缝扩展漏水现象的发生，保证了输水隧洞的整体性和安全性。