本发明公开了一种以降雨和超载为诱因的边坡失稳实验装置及实验方法，由模型箱体、边坡模型、降雨模拟装置、超载模拟装置、边坡倾斜装置和监测系统构成。边坡模型设置在模型箱体内，模型箱体是一个透明且上方敞口的长方体。降雨模拟装置通过进水管将水流传送到供水主管，供水主管与顶部分管连接，使水流在降雨管网内流通并由降雨喷头向边坡模型喷洒。超载模拟装置通过随动加载装置在坡顶面的超载模拟并利用滑动滑块改变坡顶面受力位置。边坡倾斜装置包括支撑底座和顶升装置。监测系统通过测试计、读数仪器得到相关数据并由电脑终端进行处理。本实验装置能够理想地模拟、监测边坡在降雨入渗效应和超载附加应力效应耦合条件下的变形失稳。