本发明公开了一种测定热再生沥青混合料理论最大相对密度的方法及装置，属于公路沥青路面再生技术领域。本发明的测定装置由搅拌模块、称重模块、注水模块、沥青喷射模块、加热模块和控制模块组成。测定方法利用上述测定装置以沥青为介质，通过加热、搅拌和静置使沥青充分浸入混合料，填充空隙，进而通过测定热再生沥青混合料的质量与体积得出其最大理论相对密度，测定过程中的搅拌、称重、注水、沥青喷射、加热和计算等操作均通过控制模块自动完成，测定结果稳定、准确、可靠，能够有效的提高热再生沥青混合料的路用性能，促进沥青路面热再生技术的推广和应用。