本发明涉及道路工程建设技术领域，提供本发明涉及一种煤沥青与赤泥复合改善沥青混合料水稳定性的方法，包括煤沥青与赤泥复合改性剂的制备；所述煤沥青与赤泥复合改性剂的制备采用的原料包括以下成分：煤沥青60～70份、赤泥20～30份、复合添加剂5～10份、抗老化剂1～5份、偶联剂溶液2～5份；还包括改性沥青混合料的制备；所述改性沥青混合料的制备采用的原料包括以下成分：集料88～94份、矿粉2～5份、石油沥青2～4份、步骤S1中制备的煤沥青与赤泥复合改性剂3～6份。本发明制备的沥青混合料水稳定性显著提高，有效保证沥青混合料的路用性能，而且能够充分利用固废资源，节约资源，保护环境。