本发明公开了一种复杂多含水层矿井突水水源识别方法，包括以下步骤：S1：根据已知含水层水样的水化学数据，建立矿井的水源数据库；S2：经过数据检验以及异常值的处理后的数据作为建模样本；S3：确定识别指标及其阈值并采用回代检验判断初步识别模型中的识别指标的有效性；S4：依据有效的识别指标以及Fisher识别法，建立“综合‑逐步识别法”模型；S5：测定待判水样识别指标，并通过“综合‑逐步识别法”模型依次判定，识别水源类型。本发明的优点是综合采用特征离子对比法、离子比例系数法和Fisher识别法等，对不同含水层水源识别采用不同方法，先简单后复杂，逐步判定水文地质条件较复杂、充水含水层较多的矿井水源类型。