本发明提供了一种非水相液体污染物在地下水中迁移及阻隔试验系统，包括试验土样室、匀变速供污模块、供水模块和溶液收集模块；试验土样室至少包括第一砂槽、第二砂槽和工程屏障隔离槽且依次设置，之间设置透水结构；匀变速供污模块与第一砂槽连通，供水模块与第一砂槽的底端连通，溶液收集模块设置在工程屏障隔离槽以及第二砂槽的底端。本方案可针对现场不同地质条件、不同工况模拟非水相液体污染物在地层中的运移和扩散，研究非水相污染物在不同粒径多孔介质中运移与分布特征，同时还可系统研究工程屏障隔离墙对非水相液体污染物在地下环境中运移扩散后产生的污染羽的隔离阻控效果。