本发明公开了一种结构化胶结接触界面试样制备装置及其制备方法，用于研究结构化胶结试样与颗粒材料界面特性。制备装置包括底座、下部模具、上部模具、叠环组、击实部件和浇筑部件；下部模具、叠环组和上部模具均具有用于容纳颗粒材料的空腔，下部模具、叠环组和上部模具间通过限位件限制彼此的位移；击实部件用于压实颗粒材料；浇筑部件用于向下部模具和叠环组内的颗粒材料间的空隙浇筑胶凝材料形成结构化胶结体。通过分层击实颗粒材料和单次浇筑或多次浇筑胶凝材料的方式在叠环组空腔内形成颗粒材料与结构化胶结体间的接触界面，制得结构化胶结接触界面试样。本发明可为后期开展大量结构化胶结材料基础研究提供保证。