本发明公开了一种立式两级混流水轮机二级流道的复合轴系支撑方法。该方法包括如下步骤：在二级混流转轮入口的水平段处设置沿圆周布置的N个承载式固定导叶；在N个所述承载式固定导叶对应的二级流道上壁上端且位于二级流道无水空腔内设置环绕主轴的复合轴系支撑结构；在N个所述承载式固定导叶下端设置沿圆周布置的二级流道座环；将推力轴承从水轮机尾水管下方大幅上移至发电机转子下方；将主轴长度缩短至二级混流转轮处。本发明能够大大缩短立式两级混流水轮机的主轴长度，极大地增加了两级混流水轮机全轴系的稳定性；同时避免了常规立式两级混流水轮机的主轴需要在流道中延伸至尾水管，与尾水管形成交叉轴系的不利情况。