本发明公开一种多室磁控多层光学镀膜设备及方法，其设备包括依次连接的工件进出装置、预处理室、工件进出转换室和镀膜室，预处理室和多个镀膜室分布于工件进出转换室外周；工件进出转换室与预处理室之间设有第一真空门阀机构，工件进出转换室与各镀膜室之间设有第二真空门阀机构，预处理室朝向工件进出装置的一侧设有旋转门机构。其方法是先由预处理室对工件架上的工件进行离子表面处理，然后进入工件进出转换室并提升至上部，其中一个镀膜室镀膜完成后通过工件进出转换室将工件架及工件送出，待镀膜的工件架下降并送入镀膜室。本发明可有效改善各镀膜室之间的真空度均匀性，从而改善镀膜后工件膜层性能的一致性，提高工件镀膜质量。