本发明涉及工程模型试验领域，公开了一种模拟基坑开挖应力场与地下水渗流场耦合效应的装置，包括模型箱、降雨装置、供水箱、两个变水头箱及位于模型箱内的基坑开挖模型盒，基坑开挖模型盒上设有位移传感器，基坑开挖模型盒四周设有土压力传感器和水压力传感器，模型箱上设有测压孔，测压孔通过水压力传感器与水压力数据采集装置相连接，降雨装置底部设有滴液孔，供水箱内设有水泵，水泵通过降雨导管与降雨装置连接，变水头箱的底部分别通过供水箱连管与模型箱连管与供水箱和模型箱连接。本发明可以模拟不同地下水补给条件下基坑开挖过程中应力场和渗流场的相互影响，实现了同种实验装置对于不同基坑开挖工况下地下水流场和基坑沉降量的测定。