本发明提供一种全溶液加工多层结构透明导电薄膜及其制备方法，属于导电薄膜材料技术领域，解决了现有技术中单层结构金属纳米线透明导电薄膜粗糙度大、附着力差、稳定性不好，而多层结构透明导电薄膜的制备方法又不利于制备大面积柔性透明导电薄膜，无法工程化的技术问题。本发明的制备方法是以金属氧化物半导体溶胶作为介质层的原材料，以有机溶剂分散的金属纳米线作为金属层的原材料，采用溶液加工方法制备多层结构透明导电薄膜。本发明的制备方法不仅实现了多层结构透明导电薄膜的大面积柔性化生产，且制得的透明导电薄膜附着力好、可见光平均透过率高(81.5%)、表面粗糙度低(2.1nm)、环境稳定性高、光电性能优异。