本发明涉及一种用于公路隧道衬砌雷达检测的自动化数据采集装置及方法，所述装置包括动力承载车、伸缩控制杆和行进控制轨道，所述动力承载车内部设置有主控模块，所述伸缩控制杆垂直连接于动力承载车上，并通过一刚性连接机构与所述行进控制轨道滑动连接，所述伸缩控制杆顶部设置有角度调节器和用于安装地质雷达天线的天线承载平台，所述角度调节器与天线承载平台连接，所述主控模块分别连接伸缩控制杆和角度调节器；在进行数据采集时，所述行进控制轨道固定于衬砌边墙，地质雷达天线紧贴于既定测线的衬砌表面。与现有技术相比，本发明具有能够精准定位到设计测线、无需人工操作干预等优点。