本发明适用于光学元件镀膜技术领域，提供了一种光学元件全口径镀膜装置及其方法，该镀膜装置包括夹持工装主体、夹持组件、侧面板、至少一个顶紧组件；所述夹持工装主体包括基板、至少两个限位块，所述基板上设置有容纳孔，所述限位块对称设置在所述容纳孔的四周；所述夹持组件滑动设置在所述限位块内；所述侧面板设置在所述限位块的两侧，与所述限位块固定连接；所述顶紧组件贯穿所述限位块，与所述夹持组件的端面抵接。本发明提供的镀膜装置设置了侧面板，夹持组件采用聚四氟乙烯材料，结构强度高，夹持应力小，不会对光学元件造成损伤，并且方便快捷、不易松动、掉落，可适用于需要全口径镀膜的中小尺寸的光学元件。