本发明涉及一种农田排水沟的表层夯实装置以及清沟夯实方法，属农田水利设施技术领域。机架上固装有牵引杆，牵引杆下方的机架前端共装有清削刀，清削刀后端的机架上安装有支撑行走轮，支撑行走轮两侧设置有沟壁往复拍压机构，支撑行走轮后端设置有沟底往复拍压机构，沟壁往复拍压机构和沟底往复拍压机构分别与支撑行走轮连接。该夯实装置通过沟壁往复拍压机构完成沟壁夯实作业；通过沟底往复拍压机构完成沟底夯实作业。由此解决了现有人工对残留掉落在沟渠内的土壤进行清理，并对沟壁进行夯实的方式所导致的劳动强度大，作业效率低的问题，对农田水利建设具有积极的意义。