本发明涉及一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置及滚压方法,滚压装置包括液压系统,至少两个滚压头机构,其中液压系统包括油箱,液压泵,安全阀,换向阀,调速阀,溢流阀,至少两个单作用液压缸,至少两个单作用液压缸和截面廓形为非圆的柱状工件设置在专用设备上,至少两个滚压头机构设置在至少两个单作用液压缸上,专用设备提供单作用液压缸的移动和工件的转动,液压系统提供滚压力。本发明提供的一种截面廓形为非圆的柱状工件表面滚压装置对截面廓形为非圆的柱状工件表面进行滚压时,至少两个单作用液压缸联动,使得每个滚压头机构始终在截面廓形为非圆的柱状工件表面进行滚压,且能够保证每个单作用液压缸对工件所施加的滚压力相等。