本发明公开了一种测试土工合成材料蠕变性能的试验设备及试验方法，属于土工合成材料测试技术领域，该试验设备包括主控箱、试样夹持装置、杠杆加载装置和温控箱，试样夹持装置在温控箱内能夹持多个试验样条；设于温控箱外部的杠杆加载装置的前部与试样夹持装置相连、尾部与加载托盘相连；温控箱设于底座上，底座内设有多个测量元件；主控箱与温控箱、测量元件电连接。该试验方法通过将试验样条夹持在温控箱内试验测试温度下静置12-24h，并对试验样条加载并分级提升温控箱内温度，通过计算机完成数据的传输与处理。利用本发明能够实现分级等温法测试土工合成材料的蠕变变形，缩短土工合成材料蠕变试验时间，降低能耗及试验成本，提高精度。