本发明涉及一种用于模拟隧道变形破坏特性的试验系统，包括：隧道二衬模型，用于作为试验对象，模拟隧道本身的结构；外部荷载抗力子系统，沿隧道二衬模型外表面全周布设，用于对隧道二衬模型施加变化的外部载荷，模拟围岩与隧道之间的相互作用；量测子系统，设置于隧道二衬模型上，用于对隧道二衬模型在受到外部荷载抗力子系统的作用前后的相关数据进行采集；伺服控制器，分别与外部荷载抗力子系统和量测子系统连接，用于接收量测子系统采集的相关数据，并控制外部荷载抗力子系统对隧道二衬模型施加外部载荷的程度。与现有技术相比，本发明具有实际荷载环境模拟程度高、试验准确程度高以及和原型的匹配程度高等优点。