本发明公开了一种复合式公路粉细砂路基结构及施工方法，涉及道路建设技术领域。包括铺设在地基上的多层粉细砂填芯层，多层粉细砂填芯层之间的间隔铺设有填土隔离层，粉细砂填芯层外侧设置有侧限增强层，最上方的粉细砂填芯层的上方依次设置有性能提升层、强度补偿层和路面结构层。本发明可解决粉细砂路基施工振动压路机无法碾压，压实质量难保证，水密法需水量大、不适宜进行路基大规模施工的技术难题，避免粉细砂路基路面沿包边土和砂芯接触面的开裂、湿陷等，实现路基路面的延寿，提升路面行车的舒适性。