本发明公开了一种上覆土层水‑气两相迁移模拟测试装置及测试方法，其箱体底部带有底部进气腔，箱体中部带有土层隔层，箱体上部带有上部腔体和生态模拟装置，生态模拟装置包括雨淋机构、日照机构和循环风机构，雨淋机构能够从外部引水全方位覆盖向下淋在土样上，循环风入口与鼓风装置连接且设置于箱体侧壁上，循环风出口与外界导通且设置于箱体对向侧壁上，底部进气腔带有与外界导通的引水通道。本发明还公开了采用上覆土层水‑气两相迁移模拟测试装置及测试方法的试验方法。测试装置和方法能够通过模拟各种自然状态，使土样在不同自然环境下出现不同状态后，可能出现的地下水透水、地下气体向上渗透和雨水向下渗透的状态得到测试。