本发明涉及渗透系数测定技术领域，具体涉及一种变水头渗透系数测定方法及装置，测定方法包括以下步骤：用取样管取得原状样品；将取样管浸入水中以饱和试样；将取样管伸入储水容器中定位好位置，向储水容器中加水至取样管底部没入水面以下；向取样管内注水至液面达到一定高度，检测液面到水面的初始距离，通过水位传感器检测取样管和/或储水容器内的水位变化，根据水位传感器的检测数据，得到不同时刻下液面到水面的距离；根据试验数据求出渗透系数。本发明装置简单，操作方便，测定原状土样，测试误差小，试验过程中不需要人工记录时刻和液面高度，降低对操作人员的要求，测量精度更高。同时，适用条件不受限制，野外或实验室都可完成测试任务。