本申请涉及一种水利工程地下储运系统及其施工方法，涉及水利施工技术领域。水利工程地下储运系统包括多个存储竖井、多个放料装置和输送平硐。各存储竖井间隔设置并沿同一直线分布，各存储竖井竖直设于地面以下，并作为胶凝材料的存储容器；各放料装置分别安装于对应设置的一个存储竖井远离地面的一端，以排放存储竖井内存储的胶凝材料；输送平硐位于各存储竖井远离地面的一端，且包括入口端和出口端，各放料装置均暴露于输送平硐，从而使运输设备经入口端进入输送平硐，并依次途经各存储竖井，接收放料装置排放的胶凝材料后，经出口端离开输送平硐。本申请可减少占用场地和拆卸工作量，降低成本。