本发明公开了分段式衬套异形内壁特大型高压水环真空泵，属于水环式真空泵技术领域。其特征为：衬套分为多个单段衬套，单段衬套沿轴向长100‑300mm，外壁呈圆筒状，单段衬套横截面一半的内壁壁厚相同，另一半壁厚经逐渐变厚、变薄和再变厚之后，与内壁壁厚相同的一半衬套圆滑连接。分段式衬套安装于泵体中，形成泵体的异形内壁体型线；分段式衬套异形内壁特大型高压水环真空泵包括前泵盖、前分配板、叶轮、分段衬套、泵体、后分配板、后泵盖、拉紧螺栓、气水分离器和供水管路等。叶片周圈分布于叶轮轮毂上，叶片设有多道环形板以保证强度；叶轮于泵体内部为偏心布置；与传统的水环真空泵相比，本发明极限负压与等温压缩效率显著提高。