本发明公开一种实现薄壁测试高精度控制的夹持系统，包括：薄壁试样以及夹持组件，薄壁试样端部通过夹持组件与试验机的夹持端连接，夹持组件的被夹持厚度大于薄壁试样端部的最大尺寸，薄壁试样的端部两侧均设置有卡接部，夹持组件上设置有供薄壁试样端部携带卡接部伸入的第一凹槽，薄壁试样的端部转动设置在第一凹槽内，第一凹槽的内壁面上设置有第二凹槽，第二凹槽的内壁面上设置有卡接槽，薄壁试样两端的夹持组件的卡接槽位于同一平面上；当薄壁试样两端的卡接部均卡入卡接槽内后，可以实现整体薄壁试样位于同一平面上，结合夹持组件较厚，被夹持在试验机上不易变形的特性，实现了对薄壁试样的高精度控制，大大提高了薄壁试样的装载精度。