本发明公开一种全岩心模型柱构建装置，包括数据收集与模型生成系统、支座和设置于支座上的驱动器、支架、热熔器、图像采集器，岩心利用流体出入管可转动地设置于支架上，驱动器能够与岩心传动相连，驱动器能够带动岩心转动，支座连接有第一滑轨、第二滑轨和第三滑轨，热熔器、图像采集器可滑动地设置于第三滑轨上，第一滑轨、第二滑轨和第三滑轨两两相垂直。本发明还提供一种岩心模型柱构建方法，利用3D打印，在岩心表面形成贴合的外壳，降低模型柱的构建难度，使用本发明的岩心模型柱构建方法能够对异形岩心直接构建模型柱，同时避免破坏原始岩心样品的胶结结构和孔隙，从而使模型柱能够真实反映原始岩心的渗透性能。