本发明属于煤的物理检测领域，涉及数据处理技术，用于解决现有技术通过水浴法控制温度导致温度传递速率较慢以及粘贴应变片的方式影响测定精度的问题，具体是一种煤体热膨胀形变测试系统及其方法，包括测定机构以及设置在测定机构上的处理器，所述测定机构包括腔体，所述腔体为两端呈筒状、中部呈厚饼状的中空结构；所述腔体中部设有圆形窗口；所述腔体的两端均设有压帽，所述压帽远离腔体的侧面设有堵头；本发明通过设置的测定机构，采用光学的方法测量煤样随温度上升而产生的形变，避免了常规应变片受湿度、粘结方法、温度等参数影响大的问题，同时能对两个方向的形变进行测定，做到温度和形变的同步测量。