本发明公开一种旋转式催化热解装置与方法，所述旋转式催化热解装置包括密闭外壳、旋转磨床、进料机构和多套微波发生器。其中，受到旋转磨床旋转搅动，小体积的研磨球自动分布在下方靠近研磨壁，作为热解区，而大体积的催化球自动分布在研磨球区域上方，作为催化区；催化球和研磨球通过吸收不同频率的微波而升温，保证催化球外围的耐磨层和研磨球达到所需热解温度，而催化球内核的催化层达到所需催化温度；原料进入装置后，穿过催化球的间隙，进入热解区，受到研磨球和研磨壁的加热、磨擦与破碎，不断剥离表面残炭，实现充分热解，随后生成的热解气穿过催化层，进一步发生催化反应。本装置在研磨原料保证充分热解的同时可实现高效的催化过程。