本发明提供了一种气体检测机器人及气体泄露源检测方法。该气体检测机器人包括机器人本体和控制器，机器人本体包括头部，头部包括鼻部，鼻部具有进气孔、出气孔以及与进气孔和出气孔均连接的检测气室，检测气室内集成有气体传感器模组；气体传感器模组包括多通道阵列气体传感器，多通道阵列气体传感器由多个以阵列方式布置的传感元件组成，传感元件为MEMS传感元件或基于纳米材料的传感元件；控制器配置成根据气体传感器模组的检测结果确定机器人本体下一步运动时的目标位置，并控制机器人本体移动至目标位置，直至定位到气体泄漏源。