本发明提供一种原油体积系数测定装置及其测定方法，高渗储层模拟组件和低渗储层模拟组件的入口与配样器的出口相连通，配样器的入口与高压驱替泵的出口相连通，在高渗储层模拟组件和低渗储层模拟组件均与温度传感器相连，配样器、高渗储层模拟组件、低渗储层模拟组件、压力传感器和温度传感器均设置在地层内，且在地层内还设置有烘箱，压力传感器和温度传感器的信号输出端与采集器的信号输入端相连，高渗储层模拟组件和低渗储层模拟组件的出口通过气量管路通过试管与双缸气量计的入口相连。本发明能同时测试考虑储层多孔介质高渗和低渗条件下地层原油的体积系数，测试的储层多孔介质条件下地层原油体积系数更接近真实储层中原油的体积系数。