本发明公开了一种O形密封圈的老化试验装置及老化试验方法，所述O形密封圈的老化试验装置包括气阀、气压表、法兰顶盖、至少一个法兰盘和法兰底盖；法兰盘和法兰底盖均设有安装O形密封圈的O形槽，且O形槽中开设有多个贯通气孔，贯通气孔用于使老化的背景气体与O形密封圈充分接触；法兰顶盖的中心开设有贯通孔，气阀通过贯通孔安装于法兰顶盖的顶部，且气阀的侧面开设有贯通孔，气压表通过贯通孔与所述气阀连接；法兰顶盖、法兰盘和法兰底盖从上到下依次可拆卸连接。本发明结构简单、操作方便，能够增大O形密封圈与老化所使用的背景气体的接触面积，使O形密封圈与背景气体充分接触，从而提高加速效率，实现高效、快速、精准的老化试验。