本发明提供了一种水电站水样稀释检测装置及检测方法，包括引水管道、分流管道、常规检测池、稀释检测池、蓄水池和控制单元；所述引水管道一端连接取样点，另一端连接分流管道，分流管道分别连接常规检测池和稀释检测池；常规检测池和稀释检测池上均设置有水质测试仪；常规检测池和稀释检测池的进排水管道上均设置有流量计和阀门；所述稀释检测池内部具有搅拌装置；蓄水池内存有蒸馏水或标准浊度液，蓄水池与稀释检测池顶端连接；所述控制单元与水质测试仪、流量计和阀门均电连接。该装置可以随时进行自动取样和检测，无需人工，提高了准确性和实时性，对于超高浓度的悬浊液，也可自动稀释后再进行检测，适应广泛。