本申请涉及一种多层分段式主缆索的施工方法，属于建筑施工技术领域，所述方法包括以下步骤：在第一塔架和第二塔架的顶部均安装横移滑道梁，在横移滑道梁的顶部滑动连接横移滑架，在第一塔架和第二塔架之间搭设承重索和牵引索；将主缆索分为上层第二段主缆索和下层第二段主缆索；将上层第二段主缆索或下层第二段主缆索的头部与牵引索连接，将其移动到第二塔架并与第二塔架锚固；利用张拉设备反向张拉上层第二段主缆索或下层第二段主缆索与第一塔架锚固；再横移滑道梁顶部的横移滑架至设定位置，继续施工直至完工。本方法无需采用多个牵引系统或者一个牵引系统多次安装和拆卸的方法实现大量主缆索的安装，降低工作难度，提高了安装效率。