本发明公开了一种适用于复杂水域的三维水温智能监测装置、系统和方法，该系统包括三维水温智能监测装置和分布式数据分析系统；三维水温智能监测装置对水体三维水温进行智能监测；分布式数据分析系统包括通信单元、数据库、温跃层判定单元、垂向监测控制单元和三维水温模拟单元，通信单元接收多个三维水温智能监测装置发送的监测数字信息并储存至数据库中，温跃层判定单元通过计算相邻监测点垂向温跃层强度从而判定温跃层位置，垂向监测控制单元实现温跃层区间的加密测量，三维水温模拟单元模拟测量区域乃至整个水域的温度分布。本发明可有效实现不同边界和使用条件的复杂水域的水温自动化监测，并提供监测水域长序列、连续的温度场分布情况。