本发明公开了一种采场覆岩运动反演模拟试验系统及试验方法，该系统包括主体模拟架和控制单元，所述主体模拟架上自下而上依次设有升降台、煤层相似材料、直接顶层、基本顶层和上覆荷载层；所述升降台包括升降台本体和多个升降板，所述升降台本体用于单独驱动每个所述升降板上下移动；所述煤层相似材料，水平铺设在所述升降板上，且所述煤层相似材料层的两端内部、以及煤层相似材料层与所述升降板之间还设有多个第一应力检测单元；本发明能够模拟煤层的塑性区，更加真实地对现场岩层应力变化的规律进行反演，得到较为真实可靠的数据，满足科研及教学的需要，并且能直观反映煤层相似材料本构模型的形态破坏特征。