本发明属于海洋能源开采土工力学测试领域，具体地，涉及一种含天然气水合物的海洋能源土与结构接触面力学特性的测试装置和测试方法。测试装置包括：密封压力室、气压罐、侧向加载剪切器、轴向加载器、温度制冷器和数据传输采集处理器。侧向加载剪切器、轴向加载器、气压罐分别与密封压力室连接，实现气体压力施加和不同应力方式、不同应力路径的加载；侧向加载剪切器和轴向加载器内部设置有应力位移传感器，实现对轴向和侧向的应力位移数值采集；温度制冷器将密封压力室内部空间无缝包围，实现对实验温度的控制；数据传输采集处理器分别与密封压力室、侧向加载剪切器、轴向加载器、温度制冷器、气压罐相连，定时采集试验数据并予以存储处理。本装置能够实现天然气水合物的生成，提高水合物与结构接触面实验的精准性，为研究水合物与结构的接触问题提供良好的试验技术支持。