本发明公开了一种多要素全自动水上漂浮蒸发测量装置及方法，包括外筒以及设置于外筒内的水面蒸发测量模块、雨量温湿度监测模块和供电数据储存传输模块；外筒外侧连接有多个空心的防撞柱，一侧的空心防撞柱顶端安装有风速仪；水面蒸发测量模块包括补排水装置和水面蒸发监测器，补排水装置包括补排水管路、补水排水泵和流量计；水面蒸发监测器包括蒸发桶和磁致伸缩液位计，蒸发桶一侧底部通过补排水管路连通外筒侧壁底部的补水排水口，蒸发桶另一侧底部通过连通管连通磁致伸缩液位计；雨量温湿度监测模块包括降雨测量装置和温湿度测量装置。本发明能够精确监测河湖表面在无雨期和降雨期的蒸发量，自动化程度高。