本发明提供一种隧道变形实时监测装置及方法，包括设置在隧道顶部的多个水准仪，用于测量隧道的拱顶沉降；还包括设置在隧道侧壁的激光测距仪，用于监测隧道的周边收敛；水准仪和激光测距仪与数据采集装置电连接，数据采集装置与数据基站电连接。使用时，选定隧道变形测点位置安装水准仪、激光测距仪、数据采集装置和数据基站；通过以上步骤，实现对隧道的拱顶沉降和周边收敛的实时监测。通过采用水准仪和激光测距仪分别测量拱顶沉降和周边收敛，实现较为可靠的隧道变形实时监测，设置的数据采集装置和数据基站的监测方式，能够实现无人值守的监控。