本发明公开了一种马氏体钢3D自由弯曲成形装置及方法，属先进制造及塑性成形技术领域。首先，基于管材的成型性能相关参数，反复迭代计算获得材料对应修正系数，对初始模型进行修正；试验校准各部件使用情况后，通过三段式感应加热装置，配合各个传感器实现精准控温加热；通过弯曲模的三维空间转动对管材前端挤压使其产生空间复杂的弯曲形状；淬火过程则通过与环状水冷喷头，使淬火过程快速、均匀。本发明解决了马氏体钢3D自由弯曲成形技术难题，实现其三维空间下的高温自由弯曲成形，并借助快速淬火系统，已获得1400MPa以上的强度，实现了超高强度钢3D自由弯曲构件的形性协调控制，在航空航天、轨道交通、汽车及核电领域具有重要工程应用价值。