本发明涉及深海液压打桩技术领域，尤其涉及一种深海液压打桩锤气液组合式压力补偿装置，包括设于水面以上的压缩空气储罐、高压空压机、空压机电机和空气控制阀组；以及设于水面以下的压力补偿器壳体、吸油过滤器、回油过滤器、油泵、油泵电机、液压控制系统和液压执行系统；高压空压机分别与空压机电机、压缩空气储罐和空气控制阀组连接，空气控制阀组通过脐带缆与压力补偿器壳体连接。本发明通过压力补偿器壳体水腔、空气腔、液压油腔设计，水腔水下环境压力传递至空气腔，空气腔再将压力传递至补偿器活塞，补偿器活塞再将压力传递至液压油腔；海水不再与补偿器活塞接触，补偿器活塞运动配合孔壁不会因海水腐蚀而使得补偿器活塞密封失效。