本发明涉及复合式单侧支模深基坑地下室外墙的施工方法，包括步骤：步骤一、采用深基坑地下室外墙复合式防水层进行地下室外墙的防水处理；步骤二、浇筑地下室底板与外墙导墙；步骤三、针对肥槽空间有限的不同工况，采用三种不同的单侧支模体系进行地下室外墙的单侧支模，包括外墙架体对撑单侧支模体系、外墙钢管扣件斜撑单侧支模体系以及外墙型钢支架斜撑单侧支模体系；步骤四、浇筑地下室外墙。本发明的有益效果是：本发明的保护墙采用分段预制吊装后榫式防水插接，替代传统的砌筑或现浇混凝土结构，施工效率高，防水性能好；同时基坑围护结构内预埋有与预制保护墙节段相连的可调式拉接件，以保证其垂直度，施工质量高。