Provided are an X-ray imaging apparatus and an X-ray imaging method capable of acquiring a differential phase image or a phase image of a subject from at least one imaging. The X-ray imaging apparatus according to the present invention includes a phase grating 130, an absorption grating 150, a detector 170, and an arithmetic device 180. The arithmetic device 180 performs a Fourier transform process for obtaining a spatial frequency spectrum by performing a Fourier transform on the moire intensity distribution obtained by the detector. In addition, a phase recovery step is performed in which a spectrum corresponding to the carrier frequency is separated from the spatial frequency spectrum obtained by the Fourier transform step, and a differential phase image is obtained using inverse Fourier transform.少なくとも1回の撮像から、被検体の微分位相像または位相像を取得することができるX線撮像装置およびX線撮像方法を提供する。本発明に係るX線撮像装置は、位相格子130と吸収格子150と検出器170と演算装置180を有する。演算装置180は、検出器で取得したモアレの強度分布をフーリエ変換することにより、空間周波数スペクトルを取得するフーリエ変換工程を実行する。また、フーリエ変換工程により得られた空間周波数スペクトルから、キャリア周波数に対応したスペクトルを分離し、逆フーリエ変換を用いて微分位相像を取得する位相回復工程を実行する。