本发明一种液化CO₂海上油田压注装置及方法，属于海上油田CCUS技术领域，本发明设有为海上油田CO₂驱油作业服务的压注平台，压注平台布置有CO₂等压强制气化器、热交换器、加热器、中压增压压缩机、承压罐、压力调节阀、关断阀组成的压注系统，压注系统通过工艺流程转换不同三种工作模式，可提供满足海上CO₂驱油作业需要的多种状态CO₂，多种状态CO₂可保障海上油田多种油层地质驱油需求和CO₂封存需求的选择，并能实现连续为海上油田供应CO₂。