本发明涉及一种超临界水处理装置及方法。所述装置包括壳体和与其密封连接的顶盖，内部装有内套筒，反应器底部及侧壁上设有氧化剂入口、原料入口、固体产物出口，顶盖上设有气体产物出口，壳体的外壁上还设置有冷却系统。所述方法是将原料与氧化剂在内套筒内发生超临界氧化反应后，上行至冷却系统处达到亚临界状态，实现固液产物和气体产物的分离，然后分别从相应出口排出。本发明在技术效果上能够达到甚至超过现有超临界水反应装置的水平，对废水、污泥浆中COD的去除率达到99%以上，并能够提高生物质等超临界氧化反应后产生的气体中甲烷的含量，进行资源化利用。