本发明涉及一种地下水定层位取样装置及取样方法，属于水利工程领域，其IPC国际专利分类号为E02B 1/00，E02D 33/00。本发明的取样装置包括支撑系统、运行控制系统、在线监测控制装置、数据采集系统10、上层位抽水泵17、采样泵18和下层位抽水泵19，将所述采样泵18放置在抽样含水层的中部位置，将所述上层位抽水泵17放置在抽样含水层的上面，将所述下层位抽水泵19放置于抽样含水层的下面。本发明克服了常规地下水定层位采样装置采样精度不高、其它层位水质混合影响大的难题，采用本发明的地下水定层位取样装置和取样方法，可以很好地解决无法采取指定含水层的单一的、即时的、稳定的水样的问题，同时，改变了原有的手动采样模式，大大提高了工作效率，该装置的应用具有很高的科学价值。