本发明提供了一种大跨悬索桥钢桁梁的持载抗火试验装置及试验方法，属于大跨悬索桥的持载抗火试验技术领域，包括反力架、可移动式试验炉、钢桁梁模型、吊装系统、可移动加载系统和数据监测采集系统。反力架通过锚具固定于地面，下方设有可移动式试验炉；可移动式试验炉内设有多个燃烧器和温度热电偶；钢桁梁模型置于可移动试验炉内部；吊装系统挂接在反力架上，用于吊装钢桁梁模型；可移动加载系统用于对钢桁梁模型的荷载施加及分配，数据监测采集系统将位移计、应变片、热电偶及荷载传感器等数据传输到数据采集系统处理并自动调试。本发明能够准确模拟真实约束条件下悬索桥钢桁梁的持载受火情况，为大跨径悬索桥持载抗火性能评估提供技术支撑。