本发明涉及一种模拟盾构地层损失和监测土体位移的试验装置及方法，包括：盾构机模型；模型试验箱，用于放入试验土体，其一侧设有用于盾构机模型进入的开口；地层损失模拟机构，用于埋设在模型试验箱内的试验土体中，包括轮毂，轮毂具有用于盾构机模型穿过的通道，轮毂外周固定有水囊，水囊内部空间与水管的一端连通；土体位移监测机构，包括固定在模型试验箱开口对侧箱壁的环形件，环形件与多个沿环向分布的连接件的一端连接，连接件的另一端设有位移检测元件，采用本发明的试验装置能够对地层损失进行动态模拟，更加符合实际情况。