本发明公开了一种小口径金属薄壁管全管样高温持久试验夹具，该夹具用于实现对小口径金属薄壁管全管样高温持久试验时的夹持。该夹具包括外夹具和内夹具，外夹具包括转接头本体、夹紧螺母、前卡套、后卡套、转接头外螺纹、连接螺纹，内夹具包括轴棒和轴套。使用时通过金属前后卡套使薄壁管试样向内凹陷，实现对管材的外夹紧，通过轴棒和轴套配合实现对管材的内夹紧。与现有技术对比，本发明利用内外夹持的方式既提高了对试样的加持力，同时又避免了加工螺纹对试样的损伤。而且设计巧妙，操作简单方便，可以安装于实验室常见的各种高温持久试验机上，成本低廉，试验结果准确。