本发明公开了一种复合式摩擦磁化试验机及方法，该试验机包括外磁场施加模块、摩擦加载机构、往复机构、旋转机构、检测机构；用于驱动旋转机构、往复机构的驱动装置；外磁场施加模块包括：机架和能提供可变磁场的磁场发生装置；旋转机构与往复机构能共用驱动装置，驱动装置的工作参数可调；旋转机构包括旋转盘；摩擦加载机构包括加载组件及支撑架；检测机构包括用于检测试样表面温度的温度传感器，用于检测块试样摩擦表面的形貌的第一传感器以及用于检测块试样摩擦表面磁场的第二传感器。本发明能提供不同外磁场环境，从而在不同的外磁场作用下，模拟试样往复摩擦或旋转摩擦磁化的现象，检测试样磨损过程中表面形貌、磁场及温度变化。