一种阵列式磁通门表面电势分布及衰减的测量装置包括磁屏蔽桶，放置在磁屏蔽桶内且与磁屏蔽桶相连接的磁屏蔽结构，磁屏蔽桶的两端设有桶盖，桶盖上设有换气孔和出线孔，磁屏蔽结构包括三轴阵列式磁通门、铜板、接地线，铜板放置在磁屏蔽桶内，铜板上放置测试样品，测试样品上放置三轴阵列式磁通门。一种阵列式磁通门表面电势分布及衰减的测量方法，包括：打开桶盖，将经过表面放电处理的测试样品放置于铜板之上，然后将三轴阵列式磁通门放置于测试样品之上，关闭桶盖进行测试样品表面的电势分布的测量；最后测量结果可通过数据传输线传输到电脑上进行后续分析。本发明具有测量精度高、结构简单、抗干扰能力强、操作简单等优点。
