本发明公开了一种盾构隧道泥膜渗透系数测定装置及方法，其中装置包括：渗透柱，其侧壁设有多个孔压计；变径柱，设置于渗透柱底部且与其同轴连通；顶盖，与渗透柱顶部密封连接，其上设有第一进气孔；底板，与变径柱下方密封连接，底板与与变径柱之间的空间形成透水石容纳腔，且底板上设有排水孔和第二进气孔；空压机，经第一调压阀与第一进气孔连通，经第二调压阀与第二进气孔连通；刀盘机构，设置于渗透柱内且位于其上部；加热板，嵌设于刀盘机构的刀盘内。本发明通过调节顶盖和底板处进气压力，配合变径柱调节水力梯度，实现水力梯度精准可控；通过设置有刀盘机构和加热板，能实现不同温度下，水力梯度对泥浆入渗规律和泥膜渗透系数进行研究。