本发明公开了一种隧道表面特征检测装置及方法，包括：移动检测平台，用于提供沿隧道方向的运动；环形阵列系统，安装于所述移动检测平台上部，用于隧道表面图像和到隧道表面的第一距离数据的采集；定位系统，安装于所述移动检测平台底部，用于轨道图像和到轨道的第二距离数据的采集；隧道标识物，用于辅助校正里程、辅助获取隧道收敛变形值；终端，用于操控移动检测平台、环形阵列系统和定位系统；计算移动检测平台与轨道中心之间的位置关系以及移动检测平台进入隧道的里程；校正里程，将隧道标识物的空间坐标与隧道标识物进行关联；识别、定位隧道表面特征。