本发明提供一种石灰石凹采矿区地下水透水通道的综合探测方法。所述方法包括以下步骤：一、调查待探测区域地质构造、场地岩溶发育方向、及地下水流动方向；二、建立地下水观测井，调查观测井中地下水流向；三、依次采用大地电磁法或电测深法、高密度电法、超低频地质雷达三种不同物探方法进行综合物探，探测出帷幕线低阻异常区和超低频地质雷达探测的波速标异常区，初步确定透水通道；四、对初步确定的地下水透水通道进行钻探和CT探测验证。本发明利用水文地质测绘与调查，结合多种探测手段，对透水通道进行范围定位，更加精确的获取透水通道的空间形态，实现了对帷幕线透水通道的精确定位，对注浆帷幕施工有较好的指导意义。