本发明公开了同步运算式天然气能量计量装置，包括管理平台和壳体，壳体内设有数据预处理模块和能量计算模块，数据预处理模块用于对天然气的感知信息进行数据分类和储存，并将感知信息传递至能量计算模块；能量计算模块通过数据预处理模块传递的感知信息计算设定时间段内标况流量，并通过数据预处理模块匹配到标况流量对应的天然气单位发热量，通过二者的乘积实现天然气能量计量；数据预处理模块能够将处理后信息传递至管理平台，并由管理平台实现远程能量计量核算。本发明实现天然气能量计量装置一体化设计，各功能模块参数匹配性好，计量更准确。