本发明涉及测试土体固结流变特性技术领域，公开了一种土体固结流变三轴试验设备及试验方法，土体固结流变三轴试验设备包括压力室、活塞、试样组件以及约束件，压力室包括基座及罩设基座的外罩，基座开设有活塞穿入孔，活塞滑设于活塞穿入孔，外罩顶部设有与活塞穿入孔相对的试样固定件；试样组件设于压力室内且其两端分别抵接试样固定件及活塞；约束件包括刚性套筒及呈环状的套筒底座，套筒底座安装于基座上，且套筒底座绕设于活塞穿入孔的外周，刚性套筒可拆卸连接于套筒底座上，且刚性套筒环绕于试样组件的外周并与试样组件之间形成有间隙。本发明能够提高测试间隙侧向刚性约束和土压力持续增加条件下土体的固结流变变形特性的精确度。