本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种悬浮隧道完全水弹性响应模型试验装置及方法，包括悬浮隧道模型、支撑装置与试验水池，支撑装置包括端部支座和临时支撑架，分别连接在悬浮隧道模型的两端和下侧；在悬浮隧道模型沿其长度方向安装有多个锚泊装置，锚泊装置的一端与悬浮隧道模型相互连接，另一端锚固在试验水池的底部；悬浮隧道模型包括有试验段管节与安装段管节，每个试验段管节的两端分别开设有凹槽和凸槽，每个试验段管节的凹槽与其相邻管节的凸槽配合连接。本发明可完全重现隧道内部结构，解决了传统悬浮隧道模型试验中模型与原型隧道不相似的问题，可实现隧道拉、压、弯、剪、扭及各态组合等结构完整水弹性运动与变形的模拟。