本发明公开了涉及列车活塞风因素的寒区隧道纵向温度实验装置，包括恒温库房、风速控制装置、隧道模型、列车模型装置、恒温槽、风速传感器、温度传感器、数据采集系统，恒温库房用以提供冷源，风速控制装置用以提供风能，隧道模型由隧道模型单元拼接而成，恒温槽由恒温槽单元组成且恒温槽单元之间相互独立设置，恒温槽单元包裹在隧道模型单元外表面，风速传感器、温度传感器设置在隧道模型内且均与数据采集系统电联。利用本发明提供的单向或双向通风条件下寒区隧道纵向温度分布规律测试的实验装置，可以模拟不同隧道长度、不同隧道入口温度、不同隧道入口风速、不同围岩初始温度等条件下长隧道纵向温度的分布规律，可以为寒区长隧道保温层铺设长度提供准确参数。