本发明涉及一种悬浮式自平衡水域自巡航水质在线监测装置、监测与评估方法，装置包括悬浮舱主体、通信与控制系统、可以自平衡姿态调节的悬空搭载台，悬浮舱主体外部设有用于驱动悬浮舱主体自平衡姿态调节、巡航或定点悬浮的悬浮脚，通信与控制系统用于根据水域地形规划W型水域巡航路径和采样点、控制水样检测装置沿采样点在线检测水质、依据线检测结果评估水域水质并输出，装置、基于装置的监测方法、基于监测方法的评估方法，自动规划路径和采样点、精准定位自巡航监测，且监测过程位置稳定、自平衡不受水面波动的侵扰，提高了监测和评估精度、极大降低水域监测和评估成本、适用于特别是流动及需要连续监测的不同水域水质监测和评估。