本发明属于混合气体制备领域，特别是涉及一种气体混合装置、气体混合充气装置和气体混合方法，气体混合装置包括配气罐，配气罐上连接有充气支路，各充气支路具有用于与混合气体对应组份气源连接的充气接口以及控制该充气支路通断的阀门，配气罐上设置有压力测量元件以及温控系统，气体混合装置还包括控制系统，控制系统与压力测量元件、各阀门和温控系连接，控制系统控制第一组份气体对应的阀门打开，在配气罐内气压达到该第一组份气体按照分压定律所分压力后控制该阀门关闭，并控制第二组份气体对应的阀门打开，在配气罐内气压达到第一组份气体与第二组份气体按照分压定律所分压力之和后控制该阀门关闭，如此顺次完成各组份气体的充注。