一种温度‑应力‑变形耦合的热湿循环试验装置及方法，主要包括加载系统、浸泡烘干系统及检测系统；加载系统包括底座，底座上从下往上依次放置有下垫块、试样、上垫块，上垫块通过上部的加压系统加压；浸泡烘干系统包括水槽，水槽上端设有进水口、底端设有出水口；水槽一侧开口且开口端面与试样侧面密封连接；水槽内设有加热管；检测系统包括位移传感器、光纤光栅温度应变传感器、声发射传感器；位移传感器用于监测试样的变形程度；光纤光栅温度应变传感器用于监测试样的温度及应变；声发射传感器用于监测试样的损伤的位置及损伤程度。发明提供的一种温度‑应力‑变形耦合的热湿循环试验装置及方法，可以解决干热河谷地区边坡消落带岩体在复杂环境条件下的试验模拟及相关变形监测的问题。