本发明涉及岩石力学与工程相关技术领域，公开了一种稀疏材料气体渗透率测量装置及方法，包括高压气源和多级气源，所述多级气源至少包括两个气源，分别为一级气源和二级气源，所述高压气源与所述一级气源和所述二级气源分别连接，所述一级气源与所述二级气源连接，所述一级气源与试验仪器连接，通过多级气源的设置，避免了渗透过程中气压快速降低的问题，使与实验仪器连接的气源的气压始终保持在一定范围内，保证了试验测量的准确性；通过气体收集机构、气体压缩装置和气体存储装置的设置，同时完成试验气体的收集与循环利用，保障试验过程的稳定性与连续性，并降低试验成本。