本发明涉及一种高速铁路列车通过隧道的物理模型试验系统。系统包括：环形轨道模型、高速铁路隧道模型、高速铁路列车模型、第一高速摄像机、第二高速摄像机和多个压力传感器；环形轨道模型模拟真实的高速铁路轨道；高速铁路隧道模型模拟真实的高速铁路隧道和高速铁路隧道所处的地质条件；高速铁路列车模型模拟真实的高速铁路列车，连续多次通过高速铁路隧道模型；第一高速摄像机和第二高速摄像机采集高速铁路列车模型通过高速铁路隧道模型时隧道支护结构裂缝的图片；压力传感器测量高速铁路列车模型通过高速铁路隧道模型时隧道支护结构所受的压力值。本发明能够模拟高速铁路列车多次通过隧道，且考虑了隧道支护结构受围岩压力的作用。