本发明涉及一种高精度空调性能测试的热平衡室，包括室内侧隔室、室外侧隔室、压力平衡器、热交换器；室内侧隔室和室外侧隔室内部均设有风机、空气混合器、空气测量装置和冷暖变频空调；热交换器安装于热平衡室外部，与室内侧隔室和室外侧隔室管道连接；室内侧隔室外部设有室内侧隔室空气除湿装置和室内侧隔室引风机，热交换器与室内侧隔室引风机串联连接；室内侧隔室空气除湿装置安装在热交换器进口或出口管道的旁路上；室外侧隔室外部的空气除湿装置和引风机的连接情况与室内侧隔室相同。与现有技术相比，本发明具有测量准确度高、节省能源、适用于不同负荷的空调性能测试、操作方便、节省人力等优点。