本发明公开了三维整体超疏水改性水泥基材料改性深度检测装置及方法，涉及水泥基材料性能检测技术领域。主要由待测试件、电化学腐蚀机构、取芯机构和腐蚀区检测机构四部分构成。以待测试件中部切割断面为检测面，在距离检测面一定厚度处植入铁板，电化学腐蚀机构对待测试件进行电解加速腐蚀后，取芯机构取出试件内部铁板，腐蚀区检测机构识别所述铁板腐蚀区图像、经处理输出腐蚀区云图，通过分析腐蚀区云图图像特征即可定量评价三维整体超疏水改性水泥基材料改性深度。本发明解决了现有技术难以定量检测三维整体超疏水改性水泥基材料改性深度的问题，实现高精度定量检测超疏水改性剂对三维整体超疏水改性水泥基材料内部的改性效果。