本发明公开了一种大坝混凝土永久保温模板结构及其施工方法，包括钢桁架、钢模板、保温模板与加筋束。保温模板由外层防护层、中间保温层与内层防护层构成。加筋束从外向内依次穿过钢模板、保温模板与大坝混凝土，外端为螺纹端，可安装固定螺母，内端为分叉端，穿过保温模板深入混凝土浇筑区域，在末端分成多束且具有环状凸纹。大坝浇筑施工结束后，拆除钢桁架与钢模板，加筋束外露处采用保温砂浆堵头进行封堵。该混凝土坝永久保温模板强度高、刚度大，可有效避免混凝土浇筑过程中骨料撞击导致的模板损坏；保温模板与大坝混凝土可紧密贴合，不易掉落；保温模板无需拆除，可大幅减少现场施工工作量。