本发明公开了一种水泥基材料水分扩散系数测定装置及测定方法，涉及水泥基材料物性参数测定领域。所述测定装置，包括：模具，用于固定预埋管及浇筑水泥基材料试件；预埋管，用于放置温湿度传感器；温湿度传感器，用于采集湿度数据；便携式数据分析仪，用于分析湿度数据和显示结果，并可与计算机相连接。本发明能有效测定水泥基材料水分扩散系数，装置简单便携，操作方便易行，可快速分析并显示结果，解决了水分扩散系数难以快速测定的难题，为水泥基材料耐久性分析提供了实测物性参数。既适用于试验室科研试验和工程现场同条件测定水泥基材料水分扩散系数，可作为标准装置和标准方法推广应用。