本发明提供了一种涉及导弹力学环境试验技术领域的用于旋转导弹旋转状态下全弹振动的振动试验系统及试验方法，包括振动装置、固定装置以及旋转装置，固定装置将旋转导弹固定于振动装置上，旋转导弹的末端连接旋转装置；旋转导弹通过振动装置实现振动激励的施加，旋转导弹通过固定装置实现导弹重力的平衡，旋转导弹通过旋转装置实现旋转运动的施加。本发明能更加真实地模拟旋转导弹飞行过程中所经受的振动力学环境，充分地考核旋转导弹的可靠性和振动环境适应性。采用非接触式激光传感器，实现导弹旋转状态下全弹振动的测量与振动的控制，克服传统传感器无法在旋转运动下测量振动的难题。