本申请公开了一种原油沉降模拟装置和方法，属于原油储存技术领域。原油沉降模拟装置包括沉降罐、多个第一取样管以及多个第二取样管，沉降罐包括储油腔，沉降罐的罐壁包括水浴夹层；多个第一取样管位于沉降罐侧壁的不同高度位置上，多个第二取样管位于沉降罐侧壁的不同高度位置上，且位于沉降罐侧壁下部的第一取样管的数量大于位于沉降罐侧壁上部的第一取样管的数量；多个第一取样管用于对储油腔中心区域的原油样品取样，多个第二取样管用于对储油腔壁面区域的原油样品取样，水浴夹层用于控制沉降罐的温度。本申请公开的原油沉降模拟装置和方法在提取多个油品样本以准确反映原油沉降规律的同时，可降低取样管对流场的干扰，提高模拟结果准确性。