本发明公开了一种非饱和土壤导热系数的确定方法及确定装置，涉及地质领域，包括：获取非饱和土壤结构单元内最小孔隙直径及最大孔隙直径；获取固液气三相的导热系数；由固相导热系数、非饱和土壤结构剖面厚度及横截面面积求得非饱和土壤固体基质热阻；根据孔隙相导热系数与土壤结构剖面厚度求得孔隙相热阻；根据固体相和孔隙相的串并联关系，将非饱和土壤固体基质热阻与孔隙相热阻代入不同非饱和土壤总热阻公式中求得多种非饱和土壤总热阻；根据每种非饱和土壤总热阻、横截面面积和非饱和土壤结构剖面厚度求得非饱和土壤总导热系数；通过加权几何平均公式求得非饱和土壤导热系数。本发明能够考虑到非饱和土壤中固相、液相和气相具体产生的影响。