本发明提供了一种高分子量聚乙烯热固化成型的装置及方法，所述装置包括压力桶、压力桶盖、上模具和下模具，所述压力桶与所述压力桶盖相互配合形成一用来盛放溶液的密闭腔体，所述压力桶盖上设有压力表和泄压阀，所述压力桶的桶壁上设有温度表，所述上模具与所述下模具相互配合形成一用来盛放聚乙烯试样的模具腔体。所述方法可以使聚乙烯粉末受热固化过程不受温度梯度影响，所得产品密度、孔隙均匀，当改变聚乙烯产品的形状、大小、尺寸时，不再需要重新进行实验探索温度、保温时间等参数。