本发明公开了一种饱含甲烷岩样高温高压核磁共振T2谱实验室测量方法，包括：将岩样洗油洗盐后烘干至干燥状态；干燥状态岩样包裹热缩膜；将包膜后岩样抽真空加压盐水饱和状态，将饱和状态岩样离心至束缚水状态，将束缚水状态装载至夹持器中；加载温度、围压，测量离心状态时岩样高温高压核磁共振T2谱；充注甲烷模拟天然气饱和岩样，保持围压与孔压差，控制温度、压力，测量核磁共振T2谱。该方法通过测量不同温度和压力下饱含甲烷岩样的核磁共振T2谱特性，为刻度天然气藏核磁共振测井及天然气藏储层核磁共振解释评价奠定岩石物理实验基础。