本发明公开了一种木-超高性能混凝土组合桥梁结构，包括两个以上沿桥梁横向并列设置的预制组合梁单元，预制组合梁单元包括两根以上沿着桥梁纵向延伸的木梁和设置于木梁上的超高性能混凝土桥面板，木梁和超高性能混凝土桥面板通过剪力件固定连接，木梁和超高性能混凝土桥面板在桥梁纵向的两端设置有横梁，木梁的两侧均设置有体外预应力筋，体外预应力筋的两端锚固在横梁内；相邻两个预制组合梁单元在超高性能混凝土桥面板处对接，对接位置处设沿着桥梁纵向延伸的现浇接缝。本发明的木-超高性能混凝土组合桥梁结构性能优异，自重轻、耐久性能好、材料环保、装配化程度高、运输和安装方便，符合绿色节能和建筑工业化重大需求。