本发明公开了一种考虑外水压力的水工隧洞围岩和衬砌结构仿真试验方法。它包括如下步骤：浇筑高度相同、且端面齐平的衬砌结构及围岩层；安装反力墙主体内的外水压力加载机构；安装反力墙主体内的衬砌结构及围岩层；安装和密封上盖板；外水压力加载，打开加压水泵注水至反力墙四周内壁与衬砌结构外壁之间形成的外加压腔内；将引出的监测仪器数据线连接到数据采集仪器进行数据采集，再连接至电脑中，通过数据采集软件对采集到的应力应变、水压等数据进行采集和后期处理。该方法能够模拟实际环境中隧洞围岩及输水隧洞衬砌结构在复杂载荷下的受力特点和相关变形特性，并能够对衬砌结构破坏形态以及开裂后的裂缝分布进行分析研究。