一种实现采动应力梯度下岩石剪切的实验装置及方法，装置：法向加载机构设置在滚轴支撑的上方，其由法向梯度压力构造器、法向加载杆、法向压力传感器和法向位移传感器组成；法向梯度压力构造器包括支承板、加载压块、盖板和弹簧；多个加载压块设置在支撑板上，盖板内部设置有多个呈竖向的滑槽，多个不同长度的弹簧独立连接到对应的竖向滑槽和加载压块上；左剪切加载机构和右剪切加载机构相对设置在支座和法向梯度压力构造器之间测试空间的左侧和右侧。方法：组装实验装置；施加初始压力；施加采动法向梯度压力；施加采动侧向压力；单向剪切试验；循环剪切试验；结束实验，保存整理数据。该装置和方法能精准的获得采动应力环境岩石的剪切力学特性。