本发明提供了一种复合式衬砌隧道的应力和位移确定方法及设备，其中复合式衬砌隧道的区域包括围岩、初支和二衬；围岩与初支的接触面为第一接触面；初支与二衬的接触面为第二接触面；二衬的内边界为第三接触面；该方法包括：获取隧道截面结构参数、远场应力参数、隧道各区域的材料参数、各接触面的边界条件和接触条件并以此确定应力连续条件和位移连续条件；根据应力连续条件和位移连续条件确定各区域的应力函数以解析各接触面上应力和位移。通过各接触面上的连续条件进行确定，能够在不需要进行数值模拟和实验研究的前提下，仅根据一些隧道各区域的固定参数和条件，准确计算应力和位移，从而解决现有技术难以应用到复合式衬砌隧道的问题。