本发明公开了一种基于铁路红外轴温探测的目标定位探测装置及方法，属于铁路安全监控领域。目标定位探测装置包括红外探头、上位机和联网中心，红外探头包括探头壳体、红外探测窗口、激光测距探测窗口、红外光学系统、激光测距传感器、红外传感器和信号处理模块。开始时，红外传感器将红外光学系统接收的轴箱红外辐射转化为电压信号，输出给信号处理模块，处理后上传给上位机。同时激光测距传感器探测列车移动产生的距离信息，上传上位机。然后上位机对距离信息和电压信号数据进行处理，确定轴箱位置，以及轴箱区域温度信息，准确计算轴温。最后将轴温上传给联网中心进行热轴预报。本发明确保了轴温计算的准确性，降低误报和漏报的概率。