本发明涉及一种模拟地层沉降作用下储罐覆土安全性测试装置及测试方法，其中测试装置包括试验箱体、千斤顶、活动钢板、压力与应变检测系统、弹簧式位移计、温度采集系统及数据采集系统。本技术方案实现对覆土储罐两种不均匀沉降下地上储罐覆土安全的试验模拟及实现对罐体保温效果的准确测量，并可开展上部覆土厚度对储罐受载影响及改变，实现在不同覆土厚度下储罐的荷载分布的研究；或开展覆土厚度对保温性的模拟，实现对罐内保温性的测试；或开展储罐在不同边坡设计角度，边坡对储罐的影响安全性测试研究等实验。并且自动化程度较高，避免人工主观处理数据带来的试验误差。