本发明提供了一种预测薄层砂岩储层厚度方法及装置，预测薄层砂岩储层厚度方法包括：根据测井曲线数据和岩心沉积序列生成薄层砂岩储层的钻井对比剖面；根据测井曲线数据及钻井对比剖面计算薄层砂岩储层的岩石物理参数；根据测井曲线数据计算薄层砂岩储层的顶反射系数序列及底反射系数序列；根据岩石物理参数、测井曲线数据及顶反射系数序列及底反射系数序列建立厚度预测模板；利用反射系数序列及地震数据对薄层砂岩储层进行层位标定；根据层位标定结果提取地震反射峰值振幅参数；根据地震反射峰值振幅参数及厚度预测模板计算薄层砂岩储层的厚度。本发明能够定量预测薄层砂岩储层厚度，进而提高岩性圈闭勘探成功率。