本发明公开了一种同位素温差发电机的模拟试验装置及方法，所述装置包括：冷却系统、加热器、温控系统、数据采集系统和数据处理系统；冷却系统用于安装于待模拟试验的温差发电系统的一端以形成冷端，加热器用于安装于待模拟试验的温差发电系统的另一端以形成热端；温控系统用于控制加热器的加热温度和升降温模式；数据采集系统包括温度传感器、电子负载和热流量采集器，分别用于在温差工况下采集获取温差发电系统的温度、电压、电流和热流数据；数据处理系统包括显示屏，用于接收数据采集系统采集获取的数据并显示。本发明提供的模拟试验装置可模拟RTG的实际工作环境与状态，具有参数可控及运行稳定的特点。