本发明公开了一种用于精准控温的冻土CT扫描装置及方法，应用于力学实验技术领域，该装置包括主体、扫描仓、散热片、载物台、射线源、探测器、内部测温计、热成像仪、进口管、压力阀、流量控制减压器、入口测温计、一号电子开关、二号电子开关、出口管、出口测温计、三号电子开关、四号电子开关和冷浴系统，通过进口管和出口管将冷源提供给内腔，冷量导入扫描仓的冻土样品进行预冷，再通过管道将冷源提供给扫描仓，进而对冻土样品进行冷源循环式冷冻，使冻土样品所处环境整体进行降温，提高提高制冷效率并均匀降温；该扫描方法能够适用于各种条件下的低温冻土样品的CT无损扫描，采用预冷和终冷两种协同制冷方式，最大程度降低了对冻土的干扰。