本发明公开了一种大主应力提供侧限的载荷试验装置及方法，包括加载设备系统、四个侧限压力控制系统以及量测设备系统，加载设备系统及侧限压力控制系统上分别设置有液压装置；方柱形试样及位于其外周侧的岩土体；所述加载设备系统从试样顶部为试样提供竖向测试载荷；在试样的每个侧面外的岩土体上面分别设置有一个侧限压力控制系统为试样侧面提供侧限压力；量测设备系统用于测量试样在竖向测试载荷下位移变化。本发明可通过对周围岩土体的大主应力的控制，实现试样侧限压力的可控将试样的应力与室内试验相匹配，室内试验结果可更好应用于工程实际。