一种架空导线拉扭耦合试验测量装置及试验方法包括：扭矩施加组件、拉力施加组件、端部固定组件、支撑组件和实验微机；扭矩施加组件用于：驱动导线绕所受拉力方向为中心轴线向转动，进而对导线施加或卸载轴向扭矩；拉力施加组件用于：沿支撑组件的长度方向进行往复运动，进而对导线施加或卸载轴向拉力；实验微机用于：测量并记录导线所受的轴向拉力及轴向扭矩的试验数据，控制扭矩施加组件对导线施加或卸载轴向扭矩和控制拉力施加组件在对导线施加或卸载轴向拉力，进而获取导线的拉扭耦合刚度；本发明通过对导线同时施加轴向的拉力和扭矩，获得导线不同变形工况下的拉扭耦合刚度。