本发明公开了一种高乌黑度棉织物上染固色分步进行的无水染色方法，该方法包括将棉织物置于无水染浴中染色；无水染浴由活性染料溶解于无水溶剂中得到；无水溶剂由乙二醇单甲醚乙酸酯和非质子极性溶剂组成。该方法包括升温开始前在无水染浴中进一步加入有机碱。该方法包括到达目标温度后在无水染浴中进一步加入主要包括有机碱的固色碱。该无水染色方法能够解决水浴染色造成的废水排放、提高黑色棉织物的乌黑度等问题，并能提供高于现有技术的固色率，同时可以改善无水染色的染色牢度。