本发明公开了一种用于寒区隧道保温效果测试的试验装置及方法，包括隧道模型；电伴热加热层铺设在隧道模型的内壁，电伴热加热层的供电端与电源连接；供风装置设置在隧道模型的一端洞口外，用于向隧道模型中输入风流，风流方向与隧道模型的轴线方向一致；若干环境采集装置均匀布设在隧道模型中；本发明利用隧道模型模拟实际隧道保温层及衬砌的传热状况，通过设置供风装置向隧道模型中输入风流，实现对隧道内实际气候环境的真实模拟；利用电伴热加热层对隧道内进行主动加热，模拟隧道内实际主动加热保温设置；通过设置环境采集装置，实现环境参数的采集，满足对保温效果的测试；能够对不同隧道的室内模拟试验，结构简单，准确度较高，成本较低。