本发明属于海洋船舶设备制造技术领域，具体地说，是一种大尺度海洋结构物刚体运动及弹性变形水池试验装置，包括空间位置调整机构、线性运动限制机构、旋转运动限制机构，空间位置调整机构通过滚轮安装在轨道上，线性运动限制机构通过连杆连接在空间位置调整机构的门架上，旋转运动限制机构通过上部连接杆连接在线性运动限制机构的横向滑块机构上。本发明可以在对大尺度海洋结构物约束极小的情况下，能够同时测量出大尺度海洋结构物在任意波浪参数下的刚体运动和弹性变形运动，并可以根据实验需要，任意限制大尺度海洋结构物六个刚体位移中的一个或多个，并同时保证余下自由度运动不受影响。