一种混凝土低温及超低温热形变瞬态式测试装置及方法，装置包括冷却介质储存塔，低温保温箱、位移传感器、与位移传感器连接的形变记录系统和温度记录系统，冷却介质储存塔通过冷却介质喷气管与低温保温箱的内部连通，冷却介质喷气管上设有电磁阀，电子阀与温度控制系统连接，温度控制系统中设有第一温度传感器，第一温度传感器穿过低温保温箱的侧壁延伸至低温保温箱的内部。本发明采用立式两端法，实现了在20～–250℃范围内，取0～20℃/min降温速度对混凝土试件随温度变化的形变情况进行连续跟踪，操作方便，可精确跟踪混凝土试件降温引起的形变，确保试验精度和数据准确性。可广泛应用于混凝土温热形变瞬态式测试。