一种深孔抛光装置及抛光方法，属于光学零件深孔抛光技术领域，包括工件自转装置、工件往复移动装置、抛光工具旋转装置及抛光液循环装置。工件往复移动装置设于工件自转装置侧面，其移动方向平行于工件深孔轴线，其中，工件自转装置固定在往复移动装置上，工件沿工件自转装置的轴线穿过固定连接在转盘上，转盘带动工件做回转运动。抛光工具旋转装置带动抛光刷做回转运动，抛光刷穿过抛光孔并对抛光工具旋转装置进行XYZ方向微调，调整抛光刷位置。抛光液循环装置用于实现抛光过程中的抛光液循环作用。本发明能够避免抛光装置顺着深孔内壁抛光中出现局部差异度较高的问题，改善抛光质量，可适应多种孔径深孔和抛光毛刷，保证灵活可调性。