本发明公开了一种铁路隧道拱顶检测装置及其检测方法，其涉及铁路检测装置领域，铁路隧道拱顶检测装置包括：基座；设置在基座上的滑轨；设置在滑轨上的机械臂底座，机械臂底座能沿滑轨的延伸方向进行滑动；设置在机械臂底座上的能够竖直方向进行伸缩的机械臂机构；安装在机械臂机构顶部的地质雷达检测器以及测距器；障碍物监测单元，其用于检测铁路隧道拱顶检测装置前行过程中遇到的障碍物；驱动机构，其用于驱动机械臂底座在滑轨上以可控的速度进行移动；与机械臂机构、测距器、障碍物监测单元和驱动机构相电性连接的控制单元。本申请能够高效的实现对铁路隧道拱顶的检测。