本发明公开了一种机械法竖向开挖隧道泵房的水下封底方法，包括：采用泥水平衡掘进机竖向开挖泵房区域内土体，进泥管泵入泥水携带渣土通过排泥管排出；当掘进机开挖至泵房基底标高时，停止开挖，关闭进、排泥管阀门，进泥管外端连接水箱，调定进泥管溢流阀压力，通过排泥管泵送封底砂浆；掘进机边注浆封底，边撤回内盾体及刀盘，多余泥水通过进泥管溢流阀排出，保持砂浆上方泥水压力恒定；当封底砂浆达到设计厚度时，停止泵送砂浆，内盾体及刀盘停止回退，关闭排泥管；当封底砂浆强度达到期望强度后，关闭进泥管，全部撤回内盾体及刀盘。该方法掘进机边后退边注浆来进行水下封底，保证泵房封底施工的平整性和安全性，以及具有良好的封底效果。