本发明公开一种基于频谱认知的自适应超声钢轨探伤方法及装置，装置包括超声换能器阵列、发射模块、频率选择模块、控制模块、接收模块、测温模块和人机交互操作平台；控制模块分别与接收模块、发射模块、频率选择模块、测温模块以及人机交互操作平台连接；发射模块与超声波换能器阵列、频率选择模块和控制模块连接；接收模块与超声波换能器阵列、控制模块和人机交互操作平台连接。该方法使用频谱认知与自适应技术进行超声钢轨探伤检测，根据探伤环境的不同选用不同超声检测频率以及超声传播速率，同时用波束成形技术发射动态聚焦和偏转的超声波定位缺陷的精确位置，实现对钢轨缺陷形状、大小和位置的检测，具有高精度、自适应、抗干扰等优点。