本发明涉及土木工程材料试验测试技术领域，具体涉及一种火灾高温中混凝土热应力测试装置，包括加载架；火灾模拟单元，其设置在所述加载架的内部，用于模拟火灾高温；热应力测试单元，包含用于压紧试件的第一定位部、第二定位部和用于测试试件热应力值的测量部，所述试件放置在第一定位部和第二定位部之间，所述第一定位部固定于所述加载架框体上，所述第二定位部与测量部固定连接，所述测量部固定于与第一定位部相对的所述加载架框体上；以及控制单元，用于接收所述热应力测试单元传递的热应力信号和火灾模拟单元传递的温度信号，并实现对火灾模拟单元的控制。本发明设计合理、结构简单、环保高效，可准确地测试火灾高温中混凝土热应力。