本发明公开了一种时间拉伸飞秒激光脉冲的横向应变测试装置及测试方法，装置包括飞秒激光光源、起偏器、光环形器、光纤光栅、偏振分光镜、第一光电探测器、第二光电探测器和示波器；方法包括：飞秒激光脉冲经起偏器偏振，在光纤光栅内部产生双折射效应，通过偏振分光镜将该两个偏振方向垂直的传输模式空间分离，两束光分别入射至相同类型的长距离大色散光纤中，分别由光电探测器接收，并利用示波器进行信号采集，通过对示波器获取的数据进行计算获得波长差，并计算获得横向应变值；该方法基于时间拉伸效应通过将谱域信号差转换成具有长时间间隔时域信号的动态测量，具有时间分辨率高和探测灵敏度高的特点，结构简单，对被测物无特殊要求。