本发明公开了一种相变复合墙体热性能测试装置及方法：包括搭建正方体结构的角钢框架；框架的上下两面放置正方形保温墙板，框架的四面放置待测墙体框架，将待测墙体放置于框架的中心孔洞内；用处于箱体内中央位置的白炽灯作为待测墙体的热源；在待测墙体的表面及内部特定的厚度位置处粘贴热电偶测温，并在待测墙体的箱体外侧表面粘贴热流计以获得墙体的热流密度；用连接传感器的数据采集仪采集数据；在对测试结果的整理和计算后可得墙体的衰减倍数与延迟时间等非稳态热性能指标值，以及热阻和传热系数等稳态热性能指标值。该方法具有操作简单、应用面广、测试条件稳定、测试效率高、测试结果可比性强等优点。