本发明公开了一种基于紧凑型D-D中子源的热中子透射成像方法及成像装置，采用紧凑型D-D中子源提供外源中子，经中子慢化体将型D-D中子源输出的2.45MeV的D-D快中子慢化为热中子或超热中子，慢化后进入D-D中子源上方中子慢化体中竖直设置的上大下小的锥形中子准直孔道内，经准直的热中子束透射被检测物体，透射穿过物体的热中子通过锥形中子准直孔道上端安装的热中子像探测器系统探测，经热中子像探测器系统转变为数字化的透射图像，得到热中子透射强度二维空间分布，进而获得被检测物体的内部结构及不同材料的空间分布情况。本发明具有可移动式、快速、准确、无损、良好空间分辨性的特点，可用于物体的无损检测。