本申请提供了一种土壤样品研磨筛分设备，包括基座；安装于所述基座一侧的安装架；安装于所述安装架的研磨单元，第一筛分单元，第二筛分单元，至少四个样品瓶，安装于所述基座的另一侧的与安装架平行的操作轨道；与所述操作轨道匹配的机械手，设置于所述基座的与所述安装架平行的移动轨道，所述移动轨道位于所述操作轨道与所述安装架之间；与所述移动轨道匹配的移动座，所述移动座设置有放置所述四个样品瓶的限位槽；所述移动座的行程至少能够到达所述第一筛分单元下方。能够降土壤样品的筛分研磨通过一套设备集成实现，并且可以实现对于同一土壤样品的连贯操作处理获得三种目数的土壤样品。同时提供基于上述设备的土壤样品研磨筛分方法。