本发明公开了一种变压器油液相色谱分析用样品的前处理装置，包括有实验柜台和安全罩，并形成一个气密空间，其内设有机械臂、离心机、振荡器，以及放置有取样瓶、萃取剂烧杯、离心管和油样烧杯，机械臂的端部设有抓取机械手、第一针筒和第二针筒；还设有控制系统，其具有可编程逻辑控制器与人机界面，人机界面用于设定和保存实验参数和步骤，可编程逻辑控制器与机械臂、离心机、振荡器相连。本发明能够有效减少测试人员在有毒萃取剂空气中的暴露时间，能够自动实现多个动作，并可以连续、同时处理多个油样，以提高工作效率。本发明还提供一种变压器油液相色谱分析用样品的前处理方法，该方法具有步骤简单、自动化高、效率高等优点。