本发明提供了一种纯棉双层纱布的冷轧堆染色固色方法，包括将纯棉双层纱布置于加热的明矾溶液中进行浸轧，预媒处理后再进行汽蒸；将植物原料、明矾加入乙醇‑水混合溶液中，保温处理后将溶液pH值调节至预定范围，保温处理后得到植物染料提取液；将汽蒸处理后的布样置于植物染料提取液中进行浸轧处理，经收卷、堆置后再进行放卷、皂洗及烘干处理。通过上述方式，本发明能够利用在预媒处理与植物染料提取工序中分别加入的明矾以及乙醇‑水体系的共同作用，使植物染料提取与植物染料染色两个工序相互协同，在简化工序的同时避免杂质沉淀，在保护植物染料的同时提高媒染剂与织物间的结合力，并利用汽蒸处理提高染料上染率、固色率及色牢度。