本发明提供一种石油井下环境模拟实验装置，包括：介质浸泡系统、温度控制系统和压力控制系统；温度控制系统和压力控制系统连接介质浸泡系统；介质浸泡系统包括：浸泡釜和加热缸，加热缸围绕浸泡釜并密封浸泡釜；温度控制系统包括：温度控制器、加热设备和温度检测器，加热设备和温度检测器连接温度控制器；加热设备伸入到浸泡釜和加热缸之间的空腔内，温度检测器伸入到浸泡釜内；压力控制系统包括：导气装置、比例加气装置、压力控制器、压力检测器；导气装置的一端伸入到浸泡釜内，另一端连接比例加气装置，压力检测器和比例加气装置连接压力控制器，压力检测器伸入浸泡釜内。该装置实现了石油井下温度、压力、气液介质等环境的真实模拟。