本发明提供一种精确恢复沉积盆地古水深的方法，该精确恢复沉积盆地古水深的方法包括：步骤1，选取在目的层段可识别出三角洲前积结构的地震剖面，拉平顶面，标定顶底界面，计算三角洲前积层的厚度值；步骤2，计算不同地质历史时期地层剥蚀量，恢复古埋深；步骤3，利用经验公式，求取古埋深深度下砂岩和泥岩压实系数，计算沉积时期三角洲前积层的厚度值，即可作为沉积时期的古水深。该精确恢复沉积盆地古水深的方法充分考虑了不同历史时期构造运动对恢复古水深的影响，更精确，具有较好的推广应用价值。