本发明提供一种在线树脂取样装置，包括：树脂分离塔，其一侧通过第一输送管与高速混床相连，第一输送管上设有分支取样管，分支取样管上设有第一取样阀门和第三取样阀门；阴再生塔，其位于树脂分离塔的另一侧，阴再生塔与树脂分离塔之间通过设有第二取样阀门的第二输送管相连；阳再生塔，其位于阴再生塔远离树脂分离塔的一侧，阳再生塔通过分支取样管分别与树脂分离塔和阴再生塔相连，第三取样阀门位于阴再生塔与阳再生塔之间；本发明还提供采用该在线树脂取样装置的在线树脂取样方法，通过第一取样阀门、第二取样阀门和第三取样阀门实现对各阶段树脂的取样。本发明无需开启罐体或床体人孔门，即可实现树脂取样，操作方便。