本发明公开了一种差速锁操纵机构综合性能试验装置，涉及汽车试验技术领域。该差速锁操纵机构综合性能试验装置包括：供气机构，其出气端与压缩室连通，以向压缩室内供气；差速锁齿套，包括同轴相对设置的移动齿套和固定齿套，活塞通过拨叉与移动齿套传动连接，以带动移动齿套沿自身轴向相对固定齿套移动，使移动齿套与固定齿套相啮合或相分离；旋转驱动机构，与移动齿套传动连接，用于驱动移动齿套转动；移动机构，与移动齿套可拆卸连接，用于将移动齿套沿自身轴向移动到预设位置，并使移动齿套保持不动。通过该试验装置可以对差速锁操纵机构的气缸密封性、响应时间和轴向刚度进行测试，从而获得差速锁操纵机构的综合性能。