本发明涉及一种地下结构防水测试综合试验平台及其试验方法。本发明包括地下结构主体装置，还包括将所述地下结构主体装置包围在其中的外包围结构装置，所述地下结构主体装置和外包围结构装置之间设有用于充填含水土体或水体的空腔；所述地下结构主体装置中设置有至少一个防水薄弱位置。本发明采用将各类防水薄弱位置集中设置在一个地下结构主体装置中，不但真实地模拟了地下结构所处的地下环境，而且可通过一次性试验检测各类防水薄弱位置的防水效果，具有试验装置经济、测试功能全面等优点。本发明为集中测试地下结构防水薄弱位置的防水效果提供了经济可靠的试验平台，可广泛应用于各类防水细部构造措施的防水效果测试，具有广阔的工程应用前景。