本发明公开了一种船舶尾气污染监测装置及监测方法，包括船只识别定位跟踪模块、船舶排烟识别定位跟踪模块、污染物分析和排污判定模块以及船只身份认定模块，监测装置岸基部署，其安装环境可控，多源探测手段实现全天候自动运行，通过船只识别定位跟踪模块、船舶排烟识别定位跟踪模块进行大范围低精度跟踪，小范围高精度识别，采用长短焦距摄像头相结合的方案，有效提高探测距离，采用激光、红外、紫外探测仪定向探测污染物浓度，有效排除背景环境干扰，通过激光、红外、紫外识别船舶尾气排污超排现象，结合双目摄像头、热成像摄像头，并融合AIS信息，确定船舶尾气排污超标船只身份，依靠多源数据对船舶尾气排污进行监控，保证可靠性和准确率。