本发明提供了一种致密砂岩油层识别方法及装置，属于致密砂岩油层勘探开发过程中的测井评价识别技术领域。该方法包括：利用各试油井的录井资料和测井资料确定各试油井的目的层段，利用新井的录井资料和测井资料确定新井的目的层段；计算各目的层段的声波时差值与补偿密度值的比值，并利用各目的层段的电阻率值、补偿中子值和补偿密度值计算各目的层段的视综合参数；结合各试油井目的层段的试油资料、视综合参数、声波时差值与补偿密度值的比值，确定致密砂岩油层识别标准；结合新井目的层段的视综合参数、声波时差值与补偿密度值的比值，以及所述致密砂岩油层识别标准，识别新井目的层段的油层。本发明具有操作简便、油层识别误判率低等优点。