本公开涉及疲劳试验机技术领域，尤其涉及一种疲劳综合试验机，包括机架，机架上设有夹持结构、拉压疲劳试验结构、扭转疲劳试验结构和激励激发结构，夹持结构用于夹持试件，机架内设有电机，电机驱动拉压疲劳试验结构和扭转疲劳试验结构，拉压疲劳试验结构和扭转疲劳试验结构分别与夹持结构连接，夹持结构上侧左右两端设有激励激发结构，激励激发结构嵌设在机架中。通过设置夹持结构、拉压疲劳试验结构、扭转疲劳试验结构和激励激发结构，能够实现对非充气轮胎试件的拉压疲劳、扭转疲劳、激励工况拉压疲劳和多工况耦合的疲劳综合测试。