一种基于整体金属结构测温法及测温装置，其选择与被研究产品材料相同的测试载体，将测试载体沿厚度方向划分多个部分；在各部分外侧面至少一对应区域内设预埋槽，将各预埋槽内分别隔热封装热电偶，将测试载体除感温面的表面涂覆防热材料，再将各预埋槽所在表面及感温面背面用盖板封装，用连接件密封连接感温面背面盖板，将各热电偶的补偿导线通过保护套管密封穿出连接件中心孔后与热电偶接插件连接，使各热电偶接插件与数据采集系统连接，经高温烧蚀测试载体，在烧蚀过程及烧蚀后预定时间通过各热电偶实时将测温数据传输给数据采集系统。本发明可在不破坏整体金属结构前提下准确获取试验数据，可应用于不同金属结构测试，该测温装置价格低廉。