一種測量固體鋼高溫下氫擴散系數的裝置及方法，裝置包括電解池測試裝置、直流電源和電化學工作站；電解池測試裝置包括第一支撐管、第二支撐管、第一進氣管、第一出氣管，第二進氣管、第二出氣管，第一多孔電極、第二多孔電極和參比電極；方法為：(1)向第一支撐管和第二支撐管內通入惰性氣體；(2)電解池測試裝置升溫至目標溫度；(3)向第一支撐管內通入惰性氣體，或通入氫氣?惰性氣體混合氣體；(4)向第二支撐管內通入氫源氣體；(5)向多孔電極和待測固體鋼施加電壓，對第二質子導體固體電解質進行電解，測得電流密度?時間曲線；并計算氫在待測固體鋼中的擴散系數。本發(fā)明的裝置及方法測試步驟少，測試方便，測試結果準確。