本发明公开了一种水轮机主轴修复方法，涉及水轮机技术领域，包括下述步骤：S1、全面清理主轴后，将主轴吊装在主轴支撑装置上；S2、安装镗模，将镗模安装在主轴转轮端法兰面处，沿镗模外圆方向检查镗模与发电机端法兰把合面间隙；S3、使用激光跟踪仪辅助标定找正镗模与主轴，并设置定位锥销孔，装入锥销，固定镗模；S4、使用激光跟踪仪辅助标定找正机床与工件；S5、复检工件与机床找正；S6、进行联轴孔的加工，使加工后的联轴孔与镗模上的镗模孔一一对应；S7、将修复后的主轴装配在转轮上，解决了现有技术中老旧主轴返回同时具备大型卧车和镗床资源的加工厂进行主轴修复，出现的成本较高、周期较长，不能满足当前的机组改造需求的问题。