本发明公开了一种基于热成像技术的三维空间定位装置和方法，包括：平台移动装置，移动检测装置和热成像定位装置。所述平台移动装置包括横向平台和横向驱动件，横向平台上侧安装有升降平台和升降驱动件；所述移动检测装置包括弧形轨道，检测平台和检测平台移动机构；所述热成像定位装置连续生成、回传并分析处理待定位位置的热力学图像，实时标定待测位置的空间坐标。本发明可以利用尾气口排出的热尾气，采用热成像摄像机进行热点标定，判别尾气口位置，提高抗尾气口污染程度，气象条件等因素影响的能力，提高实用性，实现自动识别、定位待测位置，现场无人作业、自动化操作。