本发明公开了一种微波辅助气体催化合成轻烃的装置及其方法，涉及微波辅助气体催化合成轻烃技术领域。所述装置的储气罐设置有多个，每个储气罐出气口通过输气管道与气体预热装置连接，输气管道上设置有控制阀门、压力表；竖式微波加热装置的竖式微波加热本体由同轴设置反应管、保温层、壳体构成，壳体外侧壁上设置有微波发生装置，壳体外侧壁上的安装支架固定在固定架内，壳体悬空设置在固定架内，反应管顶部设置有进气管，反应管底部侧壁上设置有出气管，进气管与输气管道连接，出气管与冷却装置连接；反应管内设置隔板，隔板上方设置有吸波材料。采用微波和吸波材料快速均匀地加热，加快气体的催化合成，提高反应产物中轻烃的选择性、转化率。