本申请提供一种梯度成分块体非晶合金样品的制备设备及制备方法，涉及非晶合金制备领域。制备设备包括壳体、导热扩散炉、加热单元及冷却单元。壳体具有容置腔，壳体设有与容置腔连通的真空孔和/或输气孔，导热扩散炉，设置于容置腔的底壁，导热扩散炉具有用于容置至少两个竖向对接的母合金样品的样品腔；加热单元设置于容置腔内，加热单元用于加热导热扩散炉，以使各母合金样品熔融成熔体并互相扩散；冷却单元用于急冷熔体，以获得梯度成分块体非晶合金样品。其能够短时间一次性制备成分连续变化且梯度分布变化的梯度成分块体非晶合金样品，有利于采用高通量筛选并确定非晶形成能力较好的材料成分。