一种用于ATS装置进线缺相自投试验的测试系统及方法，测试系统与ATS装置电气连接，包括交流电源输入模块、交流电压监控模块、处理器、接点通断输出模块和开关量输入模块；接点通断输出模块模拟ATS装置进线缺相故障，在模拟进线缺相故障时交流电压监控模块监测ATS装置的交流电压，开关量输入模块监测ATS装置动作继电器的自动投切，处理器根据交流电压监测情况和继电器的自动投切情况，判断ATS装置在进线缺相故障时能否执行自动投切。测试方法替代人为手动断开ATS控制器交流电压输入测量保险的方法，避免试验过程中触电伤人和交流进线保险损坏的风险，为保障发电厂、变电站等电力设备的正常投运提供重要支撑。