本发明公开了一种材料表面复合强化装置以及方法，涉及金属材料表面处理领域，用以优化材料表面复合强化装置的性能。材料表面复合强化装置包括电磁组件以及电极组件。电磁组件包括第一电源、导磁体以及线圈；线圈缠绕于导磁体，第一电源与线圈电连接。电极组件包括第二电源、第一电极和第二电极；第二电源与第一电极和第二电极电连接，第一电极和第二电极是分离的。上述技术方案，增加了待加工零件的待加工表面的电致塑性和热效应，并且降低了待加工零件的其他不加工区域的电流密度，从而显著提高了待加工零件的待强化表面附近的塑性流动能力，增强了超声滚压复合强化的效果，同时减少了能源浪费。