本发明公开了一种天然气水合物运聚物理模拟装置及实验方法，该实验装置包括压力箱、与压力箱连接的压力控制机构，所述压力箱内设置用以布置实验材料模型的实验箱，所述实验材料模型两侧设置移动板，所述移动板连接动力驱动杆，所述动力驱动杆穿出实验箱密封口和压力箱密封口连接动力装置，所述实验箱顶部设置密封胶皮，底部连接流体充注机构。本发明的实验装置可以模拟含围压、复杂构造条件下天然气水合物的运移聚集过程，为研究人员提供在复杂构造背景条件下天然气水合物运移聚集规律研究的实验模型和方法，用以完善天然气水合物成藏机理研究。