本发明涉及注塑成型技术领域内的一种厚壁光导件及其分层注塑成型方法，采用定模和动模注塑成型，包括：S1，型面划分：将厚壁光导件的型面划分为两部分，分别标记为首层型面和终层型面，首层型面和终层型面的对接线与厚壁光导件的轮廓线重合；S2，首层型面注塑：在定模的第一固定工位上注塑成型首层型面，通过动模将首层型面移至定模的第二固定工位上；S3，中间层注塑：在定模的第二固定工位至第N‑1固定工位上依次注塑M层中间层；S4，终层型面注塑：在定模的第N固定工位上注塑成型终层型面，首层型面与终层型面对接，中间层包裹于首层型面与终层型面之间。本发明能够消除厚壁光导件的产品因分型线而导致的对导光效果的不良影响。