发明提供一种测试非饱和土工程特性联系的装置及试验方法。该装置包括制样器组件、上游水头施加装置、万用表、排出水量测量装置和气瓶。所述制样器组件包括试样盒、陶土板和环刀。所述试样盒包括顶盖和底座。工作时，所述环刀内放置有试样。该装置的试验方法包括试样前期预处理、试样安装、计算饱和渗透系数、测量土水特征曲线和测量试样电阻率等步骤。该装置可通过一个试样测量饱和渗透系数、电阻率随含水率的变化规律、土水特征曲线等非饱和土性质。操作方便，测试精准，测试系统操作简单易行，可为非饱和土应用提供更可靠的实验数据。