本发明公开了一种交通循环荷载作用下路基土持水状态演变规律的模拟测试装置及方法，装置包括土样容器、交通循环荷载加载装置、数据采集装置，交通循环荷载加载装置包括环形跑道、旋转杆、橡胶轮，环形跑道的底部设有活动段，活动段为环形跑道圆弧的一部分；活动段底部通过加载杆与土样顶部的加载板固定连接；旋转杆的一端转动连接于环形跑道的中心，用于模拟轴载；橡胶轮安装于旋转杆的自由端，橡胶轮与环形跑道内壁紧密接触，在环形跑道内壁、活动段内壁滚动；数据采集装置用于实时采集土样内部的基质吸力、含水率。本发明能够更真实地模拟交通循环荷载作用，以及不同交通循环荷载与不同环境耦合作用下的路基基质吸力和含水率的演变情况。