本发明公开了一种GIS机械故障振动特性试验系统及方法，该系统包括试验腔体、腔体母线、第一振动传感器和第二振动传感器，腔体母线连接在试验腔体内，腔体母线的一端回路分叉形成第一分支母线和第二分支母线；第一分支母线和第二分支母线均包括导杆和触头座，第一分支母线上的导杆和触头座根部设有间隙，模拟导体接触不良缺陷；第二分支母线上的导杆和触头座连接良好。第一振动传感器用于测试第一分支母线中的导杆产生的振动，第二振动传感器用于测试第二分支母线中的导杆产生的振动。本系统通过振动传感器检测两路分支母线产生的振动，能够有效的获取接触不良处产生的实际振动信号。