本发明公开了一种基于超声塑化的微注射压缩成型装置，包括：超声发生装置、模具组件、驱动装置、顶出装置和支架，超声工具头的端面与外模芯的内腔和内模芯的端面围成型腔。本发明还公开了一种基于超声塑化的微注射压缩成型方法，包括：将超声工具头与模具组件围成可压缩型腔；开启超声发生装置；使聚合物与超声工具头接触；熔融聚合物被注射入可压缩型腔内；进一步压缩所述可压缩型腔，以压缩成型；将冷却后的成型件顶出。由于超声工具头除了提供塑化聚合物的能量外，还作为模具的组成部分；而且超声工具头在充填过程中可以提供额外的超声能场提高微结构充填能力。因此，具有更显著的微结构成型能力，尤其是表面微结构。