一种沟头填埋区地下水位和土壤湿度实时监测装置及方法，监测装置包括设置在待监测区域的地下水观测井，地下水观测井当中放置投入式液位变送器，投入式液位变送器感知地下水的水位变化并将数据经数据采集模块传输至环境监测云平台；地下水观测井的井壁上分层布置有多个土壤水分变送器，各个土壤水分变送器将采集到的信号传输至信号总线，信号总线连接环境监控主机，环境监控主机无线连接环境监控云平台，用户远程登录环境监测云平台和环境监控云平台能够查看实时数据；数据采集模块、环境监控主机连接供电模块，供电模块包括蓄电池以及两路供电支路。本发明的监测方法能够同时监测地下水的水位和土壤湿度实时数据，减少了工作量，提高数据精度。