一种显微质谱成像平台装置及其成像方法，属于质谱分析领域。本发明使用显微载物台放置显微样品，使用质谱载物台放置质谱成像样品，两载物台层叠放置，质谱载物台通过微调移动旋转台调至与质谱样品与显微样品对齐；显微镜位于显微载物台下方，显微镜向上对显微样品观察并拍照；利用质谱仪在质谱载物台上方对指定点进行质谱分析，或对指定区域按自动规划路径进行质谱成像扫描。本发明利用显微影像确定样品的重点扫描区域，再利用质谱成像有针对性的进行局部高精度成像扫描，避免对不重要或不感兴趣的部分进行质谱成像，大大提高质谱成像分析的效率。本发明的显微质谱成像平台装置结构紧凑，使用方便，可广泛用于各种商用质谱仪。