本发明公开了一种海底沉积物原位声学特性测试系统及方法。该系统包括：升沉补偿平台、坐底平台、电缆收放装置和换能器探测装置；升沉补偿平台通过第一深水电缆与母船连接；电缆收放装置的固定端设置在升沉补偿平台上，电缆收放装置的出线端与坐底平台的牵引端连接，电缆收放装置通过收放第二深水电缆带动坐底平台进行升降运动。采用本发明的系统及方法，第一深水电缆以及母船的升沉扰动被升沉补偿平台补偿，坐底平台不会受到第一深水电缆以及母船的升沉扰动，因而沉积物不会受到测试系统的扰动，实现了沉积物声学特性的无扰动原位测量，提高了测量精度和准确性。