一种变压器绕组绝缘垫块弹性模量测试装置及测试方法，密封腔体内能够充有变压器油，垫块样品浸渍在变压器油中，加热装置和激光位移测试系统设置在密封腔体内，液压加载装置用于对垫块样品进行加压，且液压加载系统支撑装置设置在密封腔体外，液压加载系统支撑上设置有用于对垫块样品进行加压的液压加载装置；根据激光位移测试系统测试的垫块样品受压时的压力及位移，得到垫块样品的弹性模量。该装置能在不同温度的浸油条件下测试变压器绕组绝缘垫块承受不同压力时的非线性弹性模量，操作简便，智能化程度高，测量结果准确可靠，实现了与实际运行环境相同时弹性模量的测量。