本发明公开了一种异形双层塔桥结构，包括：下层轨道桥面、上桥面、一组桁架组件和一组桥塔组件，所述下层轨道桥面和上桥面设于桁架组件之间，且所述下层轨道桥面通过衔接梁组件与桁架组件连接，所述桥塔组件相对设于两桁架组件的上方，且两桥塔组件之间通过塔桥联系结构连接。本发明中所述的一种异形双层塔桥结构，其通过桁架组件以及桥塔组件对下层轨道桥面和上桥面实现连接，让其实现双层结构，上层为公路桥面，便于通车，下层为轨道桥面，不仅能够很好的缓解交通压力，实现一桥多用，减少桥梁架设的成本，同时还能够提高整个桥体结构的稳固性。