本发明提供了一种用于真三轴实验的三向渗流密封装置及应用方法，涉及岩石力学与工程技术领域。该装置包括柔性密封套和支撑框架；所述柔性密封套包括中空腔体与所述中空腔体连通的第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒、第五套筒和第六套筒；所述柔性密封套设置在所述支撑框架内，且与所述支撑框架连接。该应用方法包括采用流体加压输送组件将流体输送至所述支撑框架与所述柔性密封套组装后的空腔内，用于向空腔腔体内提供压力，使得所述柔性密封套被压迫贴紧在所述岩样和各压头上，实现三向渗流密封。本发明能够模拟深部地层环境下岩石的三向渗流，便于全面真实的分析深部地层环境下岩石的力学特性。