本发明提供一种重金属离子电化学原位在线检测装置及方法，装置包括：基于三电极体系对样品进行检测，进而产生与样本中重金属离子浓度相对应的电压信号的电化学检测模块；用于检测样品的pH值的pH检测模块；用于检测样品温度的温度检测模块；数据校准模块，所述数据校准模块用于基于温度检测模块输出的温度值以及pH检测模块输出的pH值对电化学检测模块输出的电压信号进行校准处理，从而得到与校准后的电压信号相对应的重金属离子浓度值。本发明能够在不同pH和不同温度条件下快速准确检测重金属离子浓度，提高检测装置的精确度、准确性和连续性。通过微型化手段，使检测装置更适于原位在线检测，避免待测样本在运输过程中受到污染，影响检测结果。